Fu ministro del Regno di Sardegna dal 1850 al 1852, capo del governo dal 1852 al 1859 e dal 1860 al 1861. Nello stesso 1861, con la proclamazione del Regno d'Italia, divenne il primo presidente del consiglio dei ministri del nuovo Stato e con tale carica morì.
Fu protagonista del Risorgimento come sostenitore delle idee liberali, del progresso civile ed economico, dell'anticlericalismo, dei movimenti nazionali e dell'espansionismo del Regno di Sardegna ai danni dell'Austria e dello Stato Pontificio.
In economia promosse il libero scambio, i grandi investimenti industriali (soprattutto in campo ferroviario) e la cooperazione fra pubblico e privato. In politica sostenne la promulgazione e la difesa dello Statuto albertino. Capo della cosiddetta Destra storica, siglò un accordo (Connubio) con la Sinistra di Urbano Rattazzi, con la quale realizzò riforme senza l’appoggio delle ali estreme del parlamento.
Contrastò apertamente le idee repubblicane di Giuseppe Mazzini e spesso si trovò in urto con Giuseppe Garibaldi della cui azione temeva il potenziale rivoluzionario. In politica estera coltivò con abilità l'alleanza con la Francia grazie alla quale, con la seconda guerra di indipendenza, ottenne l'espansione territoriale del Piemonte in Lombardia.
Benché non avesse un disegno di unità nazionale preordinato riuscì con successo a gestire gli eventi (annessioni del Granducato di Toscana, dei ducati di Modena e Parma e del Regno delle Due Sicilie) che portarono alla formazione del Regno d'Italia.