Setelah tujuh tahun berkarier sebagai jurnalis, ia mengambil langkah kariernya di dunia politik. Perjalanan politiknya dimulai ketika memutuskan untuk bergabung dengan Partai Golkar pada tahun 2008.
Saat itu, ia maju dalam pemilihan anggota DPR periode 2009-2014 dan berhasil terpilih menjadi anggota DPR dari daerah pemilihan Sumatera Utara I.
Meutya berhasil masuk Senayan dan megawali kiprahnya di dunia birokrasi sebagai angota dari Komisi XI yang menangani bidang keuangan dan perbankan. Ia beberapa kali berinisiatif dalam sejumlah kasus, seperti Merpati Air dan kasus Citibank.
Dari Komisi XI, ia kemudian terpilih untuk dua periode berikutnya. Di periode terakhir, ia ditempatkan pada Komisi I DPR yang khusus menangani bidang luar negeri, pertahanan, komunikasi, informatika, dan intelijen pada tahun 2012.
Pada tahun 2014, ia menjadi wakil ketua Badan Kerjasama Antar Parlemen (BKSAP) DPR dan wakil ketua Komisi I DPR. Saat itu, ia menginisiasi Undang-Undang Informasi dan Transaksi Elektronik (ITE) dan program sertifikasi wartawan.
Di tahun 2019, ia menjadi perempuan pertama yang menjadi ketua Komisi I DPR RI. Ia berhasil menyelesaikan Undang-Undang Perlindungan Data Pribadi dan berperan pada perubahan UU ITE untuk perlindungan anak di ranah digital.
Di bawah kepemimpinannya, ia telah menghasilkan 13 Undang-Undang.