2016年12月、翌年に施行される茨城県知事選挙への立候補に向け、自由民主党茨城県連が大井川を擁立する方向で最終調整を進めていることが報道された。2017年3月1日、水戸市内で記者会見を開き、正式に茨城県知事選への立候補を表明した。大井川の出馬検討が報じられた段階では、現職の橋本昌は自身の進退を明らかにしていなかったが、4月5日に橋本知事も出馬を表明。7月19日、公明党からも推薦を受けたが、対する橋本知事は茨城県市長会や茨城県町村会、連合茨城、茨城県医師連盟、茨城県歯科医師連盟等から推薦を受けた。なお、連合茨城には大井川も推薦依頼を出していたが、連合茨城は大井川を推薦せず、橋本知事を推薦した。告示日の8月10日、日本原子力発電東海第二発電所の再稼働の是非について、明確な見解を示してこなかった橋本知事が「認めない方向にかじを切りたい」と表明。これに対し、大井川は「賛成でも反対でもない」というスタンスに終始し、再稼働の是非を明確に示さなかった。公約では「新しい茨城」を掲げ、多選禁止条例の制定や18歳までの一部医療費の無料化、つくばエクスプレスの県内区間の延伸検討等を主張した。8月27日に投開票が行われ、大井川が橋本知事ら2候補を破り、初当選した。知事選で、新人が現職の知事を破って当選するのは58年ぶり。当選後の会見で、記者から「自民党の傀儡知事になるのではといわれたが」と質問されたのに対し、色をなして「何をもって傀儡というのか。今までの橋本県政もほとんど自民党が支持してやってきたが、橋本県政は傀儡だったのか」「非常に愚問だ」などと反論した。9月26日、茨城県庁に初登庁し、正式に茨城県知事に就任した。茨城県知事の交代は1993年の橋本知事の初当選以来、24年ぶり。
茨城県土浦市生まれ。土浦市立真鍋小学校に入学後、父親の転勤のため、日立市立宮田小学校に転校した。日立市立宮田小学校、茨城大学教育学部附属中学校、茨城県立水戸第一高等学校、東京大学法学部卒業。1988年、通商産業省（現経済産業省）入省。1996年、ワシントン大学ロースクール修了。1998年、通商産業省の初代シンガポール事務所長に就任。2003年、経済産業省を退官し、同年よりマイクロソフトアジア執行役員。マイクロソフト執行役常務を経て、2010年よりシスコシステムズ専務執行役員。2016年、ニコニコ動画の運営会社であるドワンゴの取締役に就任した。
1812年のロシア遠征では、勝手に戦線離脱したジェローム・ボナパルトの後任として軍を率いたが、その記録は功罪相償うものがある。スモレンスクの戦い（8月17日）の後、退却するロシア軍を阻止できる位置にいながらも動かなかったことでナポレオンから叱責されたが、更迭されることなく最後まで軍司令官として従軍し、ボロジノの戦い（9月7日）では、第8軍団を指揮して活躍した。1813年にイリュリア州の総督に任命されたが精神的な不安定性が昂進してフランスに召還され、同年、モンバールで自殺した。
ジュノーの指揮官としての活動の多くは半島戦争におけるものである。彼は1807年のポルトガル侵攻を指揮し、サラマンカを11月に出発すると11月30日ないし12月初めにリスボンを占領した。彼は勝利した戦いの名称から「アブランテス公爵」の称号を授与され、ポルトガル総督となった。これが原因でポルトガル遠征軍司令官となり、困難を極めながらも1807年11月30日にリスボンを占領した。道中のスペインでは民衆を敵に回し、ゲリラ戦に苦しんだ。しかし1808年8月にイギリスが参戦すると、フランスは8月21日のヴィメイロの戦いで敗北を喫し、ジュノーは包囲されてしまった。そして屈辱的なシントラ条約にサインすることでどうにか捕虜となるのは免れたが、彼とその軍隊は、なんとか集めることができた武器と携行品しか持つことを許されなかった。ジュノーは10月にフランスに帰国したが、あやうく軍法会議にかけられるところだった。1810年にはアンドレ・マッセナ元帥の配下として再びイベリア半島に戻り、そこで重傷を負うこととなった。
両親とも小学校の教師。妹が1人いる。3歳のときに重度のネフローゼを発病し、小学校6年生まで運動を許可されなかった。新人時代、パルコの広告キャラクターに採用されたことがある。母親が重篤（母は晩年筋萎縮性側索硬化症を患っていた）でありながらも試合に出場し、本塁打を放った直後に母親の死を知らされたという（1986年5月31日に母は死去。）。斎藤雅から3連発を放った試合で、テレビの解説をしていたのが、江川及びかつて監督―選手の関係だった山本浩二。山本は3発目が出た直後「こんな選手だったかな」と言い驚愕していた。余談だが、開幕戦で3連続本塁打を打った次の試合では、先発の宮本和知相手に4打数4三振であった（試合は3－2でスワローズが勝利）1988年の春季キャンプ前、沖縄県具志川市（現うるま市）内で自主トレ中に高熱と下痢を発症。診察の結果、赤痢の感染が判明し病院は閉鎖、隔離病棟に収容されるなどの騒動に発展した（当時の伝染病予防法で赤痢は隔離を要する法定伝染病だった為）。シーズンに大きな影響はなかったものの、それに絡んだファンからの野次を浴びたという。2008年6月14日に西武ドームでの西武対広島戦の始球式にて投手を郭泰源、打者を小早川がつとめ、1991年の日本シリーズ以来17年ぶりの対決が再現された。なお2010年からNHKの解説者に復帰するにあたって、3月13日にNHKのラジオ番組に出演。そこでは、斎藤から放った3連発のタネ明かしを披露。スコアラーの挙げてくるデータを検証した結果、当時のヤクルト打線は1ストライク3ボールといった有利なカウントで投じられた斎藤のカーブに手を出せず、かえって追い込まれる傾向が顕著であったという。そこで、そのカーブを叩けという監督の野村克也の指示を受けて狙ったのが、2本目のホームランだった。NHKキャスター（報道記者）の大越健介とは、第12回日米大学野球選手権大会でチームメイトだった事がある。2011年11月1日放送のニュースウオッチ9で、当時の写真が取り上げられ、両者共に当時を懐かしんでいた。