Saat itu, ia juga aktif sebagai Pelaksana Harian Deputi Menteri Koordinator Perekonomian Bidang Pertanian dan Kelautan.
Pada 2010 saat pemerintahan Presiden Susilo Bambang Yudhoyono (SBY), Bayu ditunjuk sebagai Wakil Menteri Pertanian.
Selanjutnya pada 2011, Bayu ditunjuk sebagai Wakil Menteri Perdagangan. Pada 2015-2017, Bayu ditunjuk sebagai Badan Pengelola Dana Perkebunan Kelapa Sawit.
Ia lantas mendapat kepercayaan untuk menjadi Komisaris Utama di PT Rajawali Nusantara Indonesia pada 2021.
Karier di Bulog
Bayu bukanlah orang baru di Bulog, ia tercatat pernah menduduki sejumlah jabatan sebelum menjadi Dirut.
Baca juga: Biodata dan Profil Budi Arie Setiadi, Seorang Aktivis hingga Menkominfo
Awal karier Bayu di Bulog yakni pada 2007, saat ia ditunjuk sebagai Anggota Dewan Pengawas Perum Bulog dan menjabat sampai 2012.
Pada 4 Juli 2023, Bayu kembali ditunjuk sebagai Dewan Pengawas Perum Bulog. Kini, per 1 Desember 2023, Bayu menjabat sebagai Direktur Utama di Perum Bulog.
