Три года он пробыл чиновником, а затем победил на выборах мэра Благовещенска. Судьба оказалась к нему благосклонна. В 2015 году за решетку угодил глава Сахалинской области Александр Хорошавин. На его место пришел губернатор Амурской области Олег Кожемяко, а должность и.о. губернатора Амурской области досталась Козлову. На последующих выборах в сентябре 2015 года нынешний министр Дальнего Востока набрал 50,64% голосов избирателей, став таким образом самым молодым губернатором в истории области.
В должности главы региона Козлов отличился своей открытостью по отношению к согражданам. На его страницу в Instagram подписаны свыше 29 тысяч человек, там люди могут задавать ему различные вопросы, а он им отвечает. При этом губернатор говорил, что не надо его считать волшебником, например, он не может раздать всем по квартире, так как на это нет денег в бюджете, но это не значит, что глава региона будет игнорировать какие-то просьбы. Кроме того Козлов ведет YouTube-канал, на который подписаны больше 1 тысячи человек. Там он регулярно выкладывает сюжеты о своей работе.
Одним из главных направлений своей деятельности Козлов сделал борьбу с коррупцией. С 2016 года в аппарате главы Амурской области был создан соответствующий отдел. За первый год работы его сотрудники выявили 76 недостоверных деклараций о доходах и имуществе местных чиновников и 112 совмещений государственной и коммерческой деятельности.
