Урлашов является градоначальником Ярославля с 11 апреля 2012 года. После вступления в должность полностью сменил старую управленческую команду. В 2012 году вошёл в гражданский комитет партии М. Прохорова «Гражданская платформа», создал в Ярославле Институт развития стратегических инициатив.
29 ноября 2012 года обратился к президенту России В. Путину с жалобой на действия региональных властей. Причиной обращения стал отказ губернатора Ярославской области Сергея Ястребова и областной думы предусмотреть субсидии на оплату труда школьных учителей городскому бюджету Ярославля.