Lalu, Azwar Anas menempuh pendidikan masternya di Fakultas Ilmu Sosial dan Politik UI pada 2002 dan lulus pada 2005.
Karier politik Azwar dimulai pada 1997. Saat itu dia menjadi anggota termuda Majelis Permusyawaratan Rakyat (MPR) dari utusan golongan.
Azwar kemudian sempat bergabung menjadi anggota Partai Kebangkitan Bangsa (PKB) pada 2001 dan menjabat Wakil Sekretaris Jenderal Dewan Pimpinan Pusat PKB.
Pada 2004, Azwar Anas berhasil terpilih menjadi anggota DPR RI mewakili daerah pemilihan (dapil) Jawa Timur III.
Dia kembali menjadi calon anggota legislatif pada Pemilu 2009, tetapi tidak lolos. Setahun kemudian, Azwar mengikuti Pemilihan Kepala Daerah (Pilkada) Banyuwangi.
Dia dan pasangannya, Yusuf Widyatmoko, terpilih menjadi Bupati dan Wakil Bupati Banyuwangi periode 2010-2015.
Pasangan petahana itu kembali maju dalam Pilkada Banyuwangi 2015 dan menang sehingga melanjutkan masa kepemimpinan yang kedua.
Azwar juga pernah diajak oleh Saifullah Yusuf atau Gus Ipul untuk berpasangan dalam Pilkada Jawa Timur.
Namun, Azwar memutuskan mengundurkan diri.