Kandydował z okręgu, z którego dotąd przez kilka kadencji posłował Jean-Louis Debré.
W 2008 został radnym miejskim w Évreux. W grudniu tego samego roku powołano go w skład drugiego rządu François Fillona na stanowisko sekretarza stanu ds. stosunków europejskich w Ministerstwie Spraw Zagranicznych (zastąpił Jean-Pierre'a Jouyeta). 23 czerwca 2009 został ministrem gospodarki żywnościowej, rolnictwa i rybołówstwa, zastępując Michela Barniera. 14 listopada 2010 został ministrem rolnictwa, żywności, rybołówstwa, wsi i planowania regionalnego w kolejnym gabinecie tego samego premiera. Urząd ten sprawował do 15 maja 2012. W wyborach parlamentarnych w tym samym roku uzyskał poselską reelekcję. W 2014 Bruno Le Maire ubiegał się o przywództwo w UMP, przegrywając jednak z Nicolasem Sarkozym.
W 2016 wystartował w prawyborach prezydenckich prawicy i centrum przed wyborami prezydenckimi zaplanowanymi na 2017. W głosowaniu z 20 listopada 2016 uzyskał 2,4% głosów. W drugiej turze prawyborów poparł kandydaturę François Fillona.
17 maja 2017 objął urząd ministra gospodarki w nowo powołanym gabinecie Édouarda Philippe’a. W tym samym dniu został wykluczony z partii Republikanie.