Королёв с 2005 года работает в Федеральной антимонопольной службе. В 2008 его назначили начальником созданного Управления контроля электроэнергетики ФАС России.
В 2015 году он вступил в должность заместителя руководителя ФАС России.
В сентябре 2025 года Путин подписал указ о досрочном прекращении полномочий губернатора Тверской области Рудени.