Hendi pertama kali maju pada Pilkada Kota Semarang tahun 2010 sebagai calon wakil wali kota berpasangan dengan Soemarmo H.S.
Pasangan Soemarmo-Hendi memenangi Pilkada Kota Semarang tahun 2010. Namun, setelah itu Soemarmo terjerat kasus korupsi sehingga Hendi menggantikan posisinya sebagai pelaksana tugas wali kota.
Pada Pilkada Kota Semarang tahun 2015, Hendi maju sebagai calon wali kota berpasangan dengan Hevearita Gunaryanti Rahayu (Ita) dan menang dengan mengalahkan dua pasangan calon lainnya.
Pada Pilkada Kota Semarang tahun 2020, Hendi-Ita kembali maju dan memenangkan kontestasi melawan kotak kosong. Hendi-Ita kemudian dilantik pada 27 Februari 2021.
Baca Juga: Didukung Koalisi Besar Jadi Wali Kota Solo, MN X Akan Beri Jawaban dalam 2 Pekan ke Depan
Tak berselang lama setelah dilantik sebagai Wali Kota Semarang periode keduanya, Hendi ditarik ke Jakarta dan dilantik sebagai Kepala LKPP RI pada 10 Oktober 2022.
Setelah itu, Ita menggantikan posisi Hendi sebagai Wali Kota Semarang hingga sekarang.