Derviş, Bülent Ecevit'in 1973-1976 yıllarında ekonomi ve uluslararası ilişkilerden sorumlu danışmanlığını yaptı. Orta Doğu Teknik Üniversitesi (ODTÜ) ve Hacettepe Üniversitesi'nin yanı sıra Princeton Üniversitesi'nde ekonomi ve uluslararası ilişkiler alanında öğretim üyeliği görevinde bulunan Derviş, Dünya Bankası'na 1978 yılında katıldı.
Dünya Bankası Araştırma Servisi'nde göreve başlayan Derviş, 1982 yılında, Dünya Bankası'nda Küresel Endüstri Departmanı, Endüstriyel Strateji ve Politikası için Bölüm Başkanlığı görevine getirildi. Bu görevi 1986 yılına kadar sürdüren Derviş, aynı yıl Dünya Bankası'nın Avrupa, Ortadoğu ve Kuzey Afrika Bölgesi'nden sorumlu baş ekonomistliği görevine atandı. Orta Avrupa Departmanı'nda, 1987 yılından 1991 yılına kadar, direktör olarak görev yapan Derviş, daha sonra Kuzey Afrika Departmanlığı'nda direktör olarak görev aldı.Derviş, daha sonra, Dünya Bankası'nın Ortadoğu ve Kuzey Afrika (MENA) Bölümü'nden sorumlu Başkan Yardımcılığı görevine getirildi.
Başbakan Bülent Ecevit tarafından Türkiye'ye davet edilen Derviş, 3 Mart 2001'de Ekonomiden Sorumlu Devlet Bakanlığı'na getirildi. Derviş, seçim kararının alınmasından sonra Ağustos 2002 başlarında istifa etti. Bir süre YTP ile CHP arasında solda birlik çalışmalarını sürdüren Derviş, buna DSP'yi de dahil etmek istedi. Ancak başarılı olamayınca sonunda CHP'ye katılma kararı aldı. Derviş, 23 Ağustos 2002 günü düzenlenen törenle CHP rozeti taktı.
Derviş, 3 Kasım 2002'de yapılan seçimlerde CHP'den İstanbul 1. Bölge Milletvekili adayı oldu ve seçildi. 9 Mayıs 2005’de milletvekilliğinden istifa ederek Birleşmiş Milletler Kalkınma Programı (UNDP) Başkanlığı görevine atandı. 2009 yılında bu görevi Yeni Zelenda'nın eski başbakanı Helen Clark'a devretti.
