W 2008 roku został wybrany do Izby Gmin z okręgu wyborczego Papineau.
W wyborach w 2011 ponownie został wybrany posłem, pomimo najgorszego w historii wyniku liberałów, którzy zdobyli 34 mandaty w Izbie Gmin. W 2013 roku został wybrany przewodniczącym partii, zdobywając 81 389 głosów (78,76%). Jako przywódca partii był ignorowany przez polityków konserwatywnych, jednak Trudeau zaczął szybko zyskiwać w rankingach popularności, wyprzedzając konserwatywnego premiera Stephena Harpera.
W wyborach parlamentarnych, które odbyły się 19 października 2015, kierowana przez niego Liberalna Partia zdobyła bezwzględną większość w parlamencie, uzyskując 184 mandaty na 338 możliwych. Sam Trudeau ponownie kandydował z okręgu Papineau i uzyskał reelekcję, zdobywając 26 391 głosów wyborców, co przełożyło się na 52% w tym okręgu wyborczym. 4 listopada został zaprzysiężony na urząd premiera przez gubernatora generalnego Kanady Davida Lloyda Lohnstona wraz ze swoim gabinetem. W swoim rządzie objął także tekę ministra ds. relacji z prowincjami i młodzieży, którą pełnił do 18 lipca 2018, kiedy to ministrem został Dominic LeBlanc.