У 2004 році президент Грузії Михайло Саакашвілі запропонував Касі Бендукідзе увійти в грузинський уряд для проведення реформування економіки.

У грудні 2004 року залишив посаду міністра економіки і став міністром з координації економічних реформ. Займався реформою економіки і реформою державної служби. Принципом його діяльності стало «продати все, крім совісті». Згідно з доповіддю «Ведення бізнесу» Світового банку, при Бендукідзе в 2004–2007 роках Грузія стала найреформованішою країною в світі. Зокрема, Грузія піднялася з 137-го до 11-го місця в рейтингу країн за легкістю ведення бізнесу, випередивши Німеччину і Францію.

Серед успiхiв Бендукідзе вiдзначають зокрема реформування системи охорони здоров'я в Грузії. Медреформа у Грузії привела до зниження материнської і дитячої смертностi, припинила епідемію туберкульозу. При цьому, штат профiльного міністерства скоротився з 2 тисяч до 200 чиновникiв.

Після Революції Гідності перебуваючи в Києві про Україну говорив наступне і напевно ключове в контексті пере форматування країни та зміни системи державного управління та напрямку розвитку країни, проведення невідкладних реформ:

«Я погано ознайомлений з політичними віяннями в Україні, але поки до влади не прийдуть радикальні націоналісти, нічого не зміниться. Причому радикали прийдуть не тому, що вони дуже хочуть бути при владі, а тому, що розуміють: ніхто інший не здатен зробити цю чорну роботу, вони працюватимуть в ім'я України - вибачте за пишномовність. 
Це дозволить країні стати на ноги. Без цього я не очікую серйозних поліпшень. Потрібна людина-термінатор або група людей, які скажуть: «Нехай нас будуть лаяти, говорити, що ми погані , нехай у нас не буде політичного майбутнього, але ми врятуємо Україну». 
На мій погляд, на це потенційно здатні тільки радикальні націоналісти. І не тільки в Україні, взагалі в світі на такі речі здатні тільки ті люди, які «хворі» національною ідеєю»