Selama berkarier di pemerintahan, ia dikenal sebagai Menhan pertama dari kalangan sipil setelah puluhan tahun jabatan tersebut dipegang militer.

Ia menjabat Menhan di era Presiden Abdurrahman Wahid (29 Oktober 1999–26 Agustus 2000) dan kembali dipercaya di era Presiden Susilo Bambang Yudhoyono (21 Oktober 2004–20 Oktober 2009).

Selain itu, ia juga pernah menjadi Menteri Pendidikan dan Kebudayaan di masa Presiden BJ Habibie (23 Mei 1998–20 Oktober 1999), Menteri Negara Lingkungan Hidup (16 Maret 1998–21 Mei 1998), serta Duta Besar Indonesia untuk Britania Raya pada periode 2003–2004 di era Presiden Megawati Soekarnoputri.

Sebelum aktif di pemerintahan, Juwono berkarier panjang di dunia akademisi.