Kariera polityczna Adam Holloway został wybrany w wyborach parlamentarnych w 2005 na reprezentanta okręgu wyborczego w hrabstwie Kent. Pokonał byłego ministra pracy Partii Pracy Chrisa Ponda zaledwie 654 głosami. Swoje pierwsze przemówienie w Izbie Gmin wygłosił 25 czerwca 2005 r.
W latach 2006–2010 był członkiem nadzwyczajnej komisji parlamentarnej ds. obrony (Defence Select Committee) oraz wiceprzewodniczącym Rady Konserwatywnej ds. Bliskiego Wschodu.
W raporcie napisanym w 2009 r. Adam Holloway sugerował, że niektóre twierdzenia o broni masowego rażenia w Iraku "gotowej do użycia w ciągu 45 minut" pochodziły od irakijskiego taksówkarza, który podsłuchał rozmowę dwóch irackich dowódców wojskowych o broni Saddama Husajna. Słowa te były częścią argumentacji rządu Wielkiej Brytanii w 2003 roku w sprawie poparcia wojny w Iraku. Dodał też, że zastrzeżenia analityków Mi6 były ignorowane pod presją Downing Street podczas przygotowywania debaty w Izbie Gmin.
W październiku 2010 r. został powołany na stanowisko prywatnego sekretarza parlamentarnego (PPS) Davida Lidingtona, sekretarza stanu ds. Europy i NATO w Biurze Spraw Zagranicznych i Wspólnoty. Rok później zrezygnował z tej pozycji, by móc głosować wbrew linii partii za przyspieszeniem referendum w sprawie wyjścia z Unii Europejskiej.