Se desempeñó como senador por Chihuahua de 2018 a 2021 y dirigente estatal del Partido Acción Nacional en dos ocasiones.

Para noviembre del 2014 fue suspendido por un año de sus derechos como militante en el PAN por parte del dirigente estatal Mario Vázquez Robles debido a que Pérez Cuéllar se expresó mal del partido Acción Nacional.

[4]​ En ese mismo año el partido Movimiento Ciudadano, lo postuló como candidato a gobernador externo en las elecciones de 2016, resultando finalmente en cuarto lugar, después de los candidatos Javier Corral Jurado del PAN, Enrique Serrano Escobar del PRI, y del independiente José Luis Barraza.

A finales de 2016, Pérez Cuéllar inició acercamientos al partido del Movimiento de Regeneración Nacional, entonces liderado por Andrés Manuel López Obrador.

En 2018 fue postulado como candidato de Segunda Fórmula a Senador por Chihuahua en fórmula con Bertha Alicia Caraveo Camarena por la coalición Juntos Haremos Historia conformada por los partidos Movimiento Regeneración Nacional, del Trabajo y Encuentro Social para las elecciones de ese año,[5]​resultando finalmente elegido con el 36% de los votos, para el periodo 2018-2024 que abarca la LXIV Legislatura y la LXV Legislatura.