Comandou vários ministérios nos governos Lula e Dilma Rousseff. Foi ministro-chefe da Secretaria de Relações Institucionais entre 2004 e 2005. Em 2011, assumiu o Ministério dos Esportes, exercendo papel fundamental para a realização da Olimpíada do Rio de Janeiro, em 2016. Aldo também foi Ministro da Ciência, Tecnologia e Inovação, e deixou a pasta para assumir o Ministério da Defesa, em 2015. Com uma longa trajetória de 6 mandatos na Câmara dos Deputados, Aldo Rebelo presidiu a Casa de 28 de setembro de 2005 a 31 de janeiro de 2007.