พล.อ.พัลลภ ใช้ความรู้ความสามารถด้านการทหาร บวกกับความกว้างขวางและได้รับการยอมรับในหมู่ทหาร ช่วยงานอดีตนายกฯทักษิณได้ในหลายเรื่อง ซึ่งในสมัยรัฐบาลไทยรักไทย พล.อ.พัลลภ ดูแลกองอำนวยการรักษาความมั่นคงภายใน หรือ กอ.รมน. (ชื่อหน่วยในขณะนั้น) โดยมีตำแหน่งเป็นรอง ผอ.รมน. รับผิดชอบงานด้านการเมือง มีมวลชนอยู่ในมือจำนวนหนึ่ง และนั่งทำงานอยู่ที่สวนรื่นฤดี ฐานบัญชาการของ กอ.รมน.ในอดีต
ต่อมาในปี 2549 ก่อนการรัฐประหารเพียงไม่ถึง 1 เดือน ความสัมพันธ์ระหว่าง พล.อ.พัลลภ กับนายทักษิณ ก็ขาดสะบั้นลง เมื่อเกิดกรณี "คาร์บอมบ์" ลอบสังหาร เมื่อวันที่ 24 ส.ค. 2549 ซึ่งขณะนั้น นายทักษิณดำรงตำแแหน่งนายกรัฐมนตรี สมัยที่ 2 และเริ่มถูกต่อต้านจากประชาชนบางกลุ่ม จากปัญหาเรื่องเผด็จการรัฐสภา และการขายหุ้นมูลค่ามหาศาลโดยไม่จ่ายภาษี
โดยเจ้าหน้าที่จับกุมรถบรรทุกระเบิดซีโฟร์ได้ที่แยกบางพลัด ห่างจากบ้านจันทร์ส่องหล้าไม่ถึง 1 กิโลเมตร ซึ่งขบวนรถของนายทักษิณจะต้องผ่านทางนั้น โดยผู้ที่ขับรถคันดังกล่าว คือ ร.ท.ธวัชชัย กลิ่นชนะ อดีตคนขับรถของ พล.อ.พัลลภ จากนั้นนายทักษิณจึงสั่งปลด พล.อ.พัลลภ จากตำแหน่งรอง ผอ.รมน. แบบฟ้าผ่าในเดียวกัน ขณะที่ พล.อ.พัลลภ ยืนยันว่าไม่มีส่วนเกี่ยวข้อง และยังให้สัมภาษณ์ว่า รถยนต์เก๋งบรรทุกระเบิดซีโฟร์ที่ถูกจับกุมได้ เป็น "คาร์บ๊อง" ไม่ใช่ "คาร์บอมบ์"
และยังมีเสียงวิจารณ์จากฝ่ายตรงข้ามนายทักษิณว่า เป็นการสร้างข่าว สร้างกระแสของฝ่ายนายทักษิณเอง เพื่อกลบสถานการณ์ถูกชุมนุมขับไล่โดยกลุ่มพันธมิตรประชาชนเพื่อประชาธิปไตย
ต่อมาหลังจากนายทักษิณหมดอำนาจ ช่วงที่กลุ่มพันธมิตรฯ ออกมาชุมนุมยึดทำเนียบรัฐบาลในรัฐบาล นายสมัคร สุนทรเวช ต่อเนื่องรัฐบาล นายสมชาย วงศ์สวัสดิ์ ปรากฏว่า พล.อ.พัลลภ แสดงท่าทีสนับสนุนกลุ่มพันธมิตรฯ ซึ่งมี พล.ต.จำลอง ศรีเมือง เพื่อนร่วมรุ่นนายทหาร จปร.7 เป็นแกนนำ แต่ภายหลังเมื่อการเมืองพลิกผัน พล.อ.พัลลภ ก็เปลี่ยนข้าง กลับไปสนับสนุนฝ่ายอดีตนายกฯทักษิณ และสนับสนุนการเคลื่อนไหวของกลุ่มคนเสื้อแดง มีบทบาทเกี่ยวข้องกับการจัดตั้งกองกำลัง และกลุ่มการ์ดคนเสื้อแดง
ในการเลือกตั้งปี 62 พล.อ.พัลลภ มีชื่อเป็นผู้สมัคร ส.ส.แบบบัญชีรายชื่อ ของพรรคเพื่อไทยด้วย แต่ไม่ได้รับเลือกตั้ง จากนั้นข่าวคราวก็เงียบหายไป กระทั่งมาโด่งดังอีกครั้ง เพราะออกมาแฉว่าถูกดีดชื่อออกจากพรรคเพื่อไทย จนกลายเป็นประเด็นร้อนยื่นยุบพรรคเที่ยวล่าสุด