Desde los años 90, el economista Cárdenas ha liderado varios ministerios en diferentes gobiernos: el de Desarrollo Económico (1994) en el último año de César Gaviria (ya había sido viceministro de Comercio, Industria y Turismo), el de Transporte (1998-1999) y el Departamento Nacional de Planeación (1999-2000) en el de Andrés Pastrana y los de Minas (2011-2012) y Hacienda (2012-2018) con Juan Manuel Santos.

Fue gerente de la Empresa de Energía de Bogotá en la administración distrital de Jaime Castro y ha dirigido el tanque de pensamiento Fedesarrollo en dos ocasiones (1996-1998 y 2003-2008). También ha estado al frente de iniciativas privadas del sector financiero y ha trabajado de manera casi permanente en la academia.