Pada 2001, Firli menjabat Kapolres Persiapan Lampung Timur.

Kariernya berlanjut dengan ditarik ke Polda Metro Jaya menjadi Kasat III Ditreskrimum pada 2005-2006.

Selanjutnya dua kali berturut turut menjadi Kapolres, yakni Kapolres Kebumen dan Kapolres Brebes pada 2008 saat pangkatnya masih AKBP.

Karirnya semakin moncer ketika ditarik ke ibu kota menjadi Wakapolres Metro Jakarta Pusat, tahun 2009 lalu.

Kepercayaan terus mengalir padanya ketika didapuk menjadi Asisten Sespri Presiden Susilo Bambang Yudhoyono (SBY) tahun 2010.

Baca: Penasihat KPK: Tanggung Jawab 10 Nama Capim KPK Kini Berada di Tangan Presiden

Baca: Alexander Marwata: Diterima atau Ditolak Jadi Pimpinan KPK, Saya Tetap Bahagia

Keluar dari Istana, lantas memegang jabatan Direktur Reserse Kriminal Khusus (Direskrimsus) Polda Jateng tahun 2011.

Firli kembali ke Istana dan kali ini menjadi ajudan Wapres RI tahun 2012, saat itu Boediono.

Dengan pangkat komisaris besar, membawanya Firli menjabat Wakapolda Banten tahun 2014.

Firli juga sempat mendapat promosi Brigjen Pol saat dimutasi jadi Karo Dalops Sops Polri pada 2016.

Setelah itu, bintang satu (Brigjen) berada di pundaknya kala menjabat Wakapolda Jawa Tengah pada 2016.

Berturut-turut, mulai 2017, Firli menjabat sebagai Kapolda Nusa Tenggara Barat untuk menggantikan pejabat sebelumnya Brigjen Pol Umar Septono.

Tak lama kemudian, Firli dilantik pimpinan KPK sebagai Deputi Penindakan KPK pada 6 April 2018.

Saat di KPK, Firli masih berpangkat Brigjen Pol, pada April 2018 lalu.

Tak berselang lama, kenaikan pangkat pun diterimanya menjadi bintang dua (Irjen).