서정협은 2020년 7월 9일 잠적하여 행방불명이 된 박원순 시장이 행정안전부의 지시로 휴가처리되면서 서울시장 직무대리를 하게되었다. 하지만 7월 10일 자정을 넘겨서 박원순 시장의 사망이 확인됨에 따라 2021년 재보궐선거일까지 서울특별시장 권한대행을 맡게 되었다.
2020년 9월 15일 자로 병가를 냈다. 원래 수술 계획을 잡아두었으나 갑자기 권한대행을 맡게 되면서 수술을 미뤄왔다고. 추석 연휴가 끝난 뒤인 10월 5일 업무에 복귀할 예정이며, 이 기간 동안 김학진 행정2부시장이 권한대행 직을, 김의승 경제정책실장이 행정2부시장 직을 대리한다.
박원순 성추행 피소 사건에서 서정협 또한 서울시 고위공무원으로서 자유로울 수 없다는 지적이 있다.
가세연의 운영자인 강용석 변호사가 7월 10일에 서정협 행정1부시장을 비롯한 박원순 서울시장의 주변 관계자들을 '강제추행 방조'로 고발했다.
서정협 부시장이 부임한 건 2020년 1월이지만, 과거 서울시장 비서실장으로 재임하던 2015년에 박원순 성추행 사태 피해자를 직접 비서실로 전보하였다는 의혹이 제기되었다. 이와 관련해 서울시 공무원 노조는 2020년 7월 14일 낸 성명에서 "상당수 (시장) 측근 인사들은 고인을 잘못 보좌한 책임에서 자유로울 수 없다"며 "사전에 몰랐다면 불찰이 큰 것이고, 사실이나 정황을 조금이라도 인지하고 있었다면 그에 상응한 책임을 무겁게 따져야 한다"고 비판했으며, 이수정 경기대 범죄심리학과 교수는 "4년 동안 지속된 피해를 이렇게 덮을 수 있는 조직이 있는지 도저히 이해되지 않는다"고 했다.
