עבור דנון זוהי הקדנציה השנייה באו"ם. כזכור, באוקטובר 2015 מונה לתפקיד. ב-2017 דנון מונה לסגן נשיא העצרת הכללית של האו"ם כנציג קבוצת המדינות המערביות. בדצמבר 2019 החליט ראש הממשלה נתניהו להאריך את תפקידו עד חודש מאי 2020, זמן קצר לפני כן נבחר דנון לעמוד בראש פורום החדשנות, הטכנולוגיה והמדע של האו״ם, לצד שגרירת גאנה. ב-5 ביולי 2020 סיים דנון את תפקידו כשגריר באו"ם, במקומו נכנס לתפקיד גלעד ארדן.
במסגרת המגעים הועלתה האפשרות של מינויה של השכל לשגרירת ישראל באו"ם. הרעיון ירד מהפרק ברגע שהמגעים עם סער התפוצצו והימין הממלכתי עבר לשורות האופוזיציה. כעת, כאמור, דנון הוא המועמד המיועד לשגריר ישראל באו"ם. דנון שאחרי חזרתו ארצה מהשליחות הדיפלומטית באו"ם, רשם הישג בפריימריז לרשימת הליכוד ונכנס לכנסת כח"כ, נתפס כ"מורד פוטנציאלי" לאור העובדה כי לא קיבל תפקיד שר בממשלה הנוכחית.
מלשכת ראש הממשלה נמסר כי "לח״כ דנון ניסיון רב בזירה הבינלאומית ואין ספק שיביא לידי ביטוי את כישוריו וניסיונו בשעה זו. המינוי יובא לאישור הממשלה ולאחריו דנון יחל קדנציה שנייה כשגריר ישראל באו"ם".