W 1980 wstąpiła do „Solidarności”. W 1993 i 1997 bez powodzenia kandydowała do Sejmu. Była wśród założycieli Akcji Wyborczej Solidarność i Ruchu Społecznego AWS (1997) oraz Inicjatywy dla Polski (2003). Przez wiele lat była przewodniczącą Oświęcimskiej Koalicji Obywatelskiej. W 2005 przeszła wraz z grupą działaczy z IdP do Platformy Obywatelskiej. W 2005 z ramienia PO została wybrana na senatora VI kadencji. W wyborach parlamentarnych w 2007 z ramienia PO uzyskała mandat poselski, otrzymując 33 180 głosów w okręgu bielskim. W wyborach w 2011 z powodzeniem ubiegała się o reelekcję, dostała 43 329 głosów. Bezskutecznie kandydowała w 2014 i 2019 do Parlamentu Europejskiego.
W 2015 została ponownie wybrana do Sejmu, otrzymując 26 927 głosów. W wyborach w 2019 i 2023 z powodzeniem ubiegała się o poselską reelekcję z ramienia Koalicji Obywatelskiej, otrzymując odpowiednio 46 849 głosów oraz 49 436 głosów. W wyborach w 2024 została natomiast wybrana do Parlamentu Europejskiego X kadencji z okręgu nr 11 z wynikiem 54 937 głosów. Zasiadła w Komisji Przemysłu, Badań Naukowych i Energii oraz Komisji Praw Kobiet i Równouprawnienia.