Przez trzy kadencje, od 2007 do 2013, był członkiem Izby Reprezentantów w Piątym Okręgu stanu Connecticut. Działał wówczas na rzecz poprawy dostępu do mieszkań dla bezdomnych weteranów. Był autorem ustawy Frank Melville Supportive Housing Investment Act, mającej na celu rewitalizację programów mieszkaniowych dla osób niepełnosprawnych. Ustawa została podpisana przez prezydenta Baracka Obamę w 2010 roku.
Senator mały|Chris Murphy na konferencji prasowej poświęconej kontroli posiadania broni mały|Chris Murphy (z prawej) na spotkaniu z prezydentem Ukrainy Wołodymyrem Zełenskim (z lewej) W 2012 roku Partia Demokratyczna wybrała go w prawyborach, aby wypełnił miejsce po odchodzącym na emeryturę senatorze USA z Connecticut, Joe Liebermanie. We właściwych wyborach do Senatu pokonał kandydatkę Partii Republikańskiej Lindę McMahon przewagą dwunastu punktów procentowych.
Objął urząd 3 stycznia 2013 roku. W swoim pierwszym wystąpieniu w Senacie poruszył temat strzelaniny w szkole podstawowej w Sandy Hook. Zwrócił uwagę na jego zdaniem potrzebną reformę kontroli dostępu obywateli do broni i potrzebę zwiększenia dostępności do ochrony zdrowia psychicznego, aby uniknąć takich sytuacji w przyszłości, i skrytykował postawę National Rifle Association of America.