Stang ble medlem av Nasjonal Samling fra starten i 1933. Han ble 5. februar 1939 medlem av partiets råd,[2] og ble en av Josef Terbovens kommissariske statsråder 25. september 1940, som leder av departementet for arbeidstjeneste og idrett frem til 1. februar 1942. Da fortsatte han som statsråd i samme departement under Vidkun Quislings andre regjering frem til krigens slutt. I tillegg var han leder for NS Ungdomsfylking, med tittelen «ungdomsfører».
Stang ble under landssvikoppgjøret etter krigen dømt til livsvarig tvangsarbeid i 1946. Da ankesaken var oppe for Høyesterett, voterte et mindretall på tre dommere, blant disse hans firmenning Emil Stang, for dødsstraff. Han fikk også et erstatningskrav på to millioner kroner.
Stang slapp ut av fengsel i 1956 og flyttet med familien til Rømskog.
Familie
Axel Stang giftet seg i 1942 med Helene Forseth Fretheim (1917–2008), datter av NS-minister Thorstein Fretheim.[3]