W wyborach parlamentarnych w 2015 kandydowała do Sejmu w okręgu konińskim z pierwszego miejsca na liście partii Nowoczesna Ryszarda Petru. Uzyskała mandat posłanki VIII kadencji, otrzymując 7306 głosów. 26 maja 2017 zastąpiła Katarzynę Lubnauer na stanowisku rzecznika prasowego Nowoczesnej. W wyborach w 2019 z powodzeniem ubiegała się o poselską reelekcję, kandydując z ramienia Koalicji Obywatelskiej i otrzymując 16 813 głosów. W lutym 2021 wystąpiła z KP KO i Nowoczesnej, przechodząc do ugrupowania Polska 2050.
W wyborach w 2023 po raz trzeci uzyskała mandat poselski, kandydując z ramienia koalicji Trzecia Droga i zdobywając 30 334 głosy. 12 grudnia 2023 Sejm X kadencji wybrał ją na urząd ministra klimatu i środowiska w trzecim rządzie Donalda TuskaUchwała Sejmu Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 12 grudnia 2023 r. w sprawie wyboru w skład Rady Ministrów ().. Następnego dnia została przez prezydenta RP Andrzeja Dudę powołana na to stanowiskoPostanowienie Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej z dnia 13 grudnia 2023 r. nr 1131.45.2023 o powołaniu w skład Rady Ministrów ().. W styczniu 2024 została powołana przez prezydenta w skład Rady Dialogu Społecznego.