L’adesione all’Azione Cattolica, la vede Vicepresidente nazionale dell'associazione dal 1984 al 1989, anno in cui inizia la sua carriera politica iscrivendosi alla Democrazia Cristiana: in quell'anno si candida alle elezioni europee ottenendo 211 000 preferenze e venendo eletta; a Strasburgo ricopre l'incarico di Vicepresidente della Commissione cooperazione e sviluppo e, successivamente, di Presidente della Commissione petizioni e diritti dei cittadini. Aderisce al Partito Popolare Italiano nelle cui fila diviene deputato nazionale nel 1994 ed è favorevole alla nascita della dell’Ulivo, che ha come leader Romano Prodi.
Nel 1996, in seguito alla vittoria dell'Ulivo, viene nominata Ministro della Sanità, incarico che mantiene per circa quattro anni. In questa veste, con il decreto legislativo 229, vara nel 1999 la riforma del Servizio sanitario nazionale. Alle successive elezioni politiche del 2001 viene rieletta alla Camera dei Deputati per la terza volta. Aderisce al gruppo della Margherita ed è componente della Commissione affari sociali. All'interno della Margherita è sempre stata vicina a Romano Prodi. Rieletta alla Camera dopo le elezioni politiche del 2006 nella circoscrizione della Toscana, è stata nominata nel secondo governo Prodi, Ministro per le Politiche per la Famiglia. A seguito delle elezioni politiche 2008 è stata eletta vicepresidente della Camera dei Deputati. I dati sulla presenza dei deputati alla Camera nella prima parte della legislatura segnalano Rosy Bindi come la parlamentare più presente in aula (tra discussioni e votazioni): 0 assenze. Il suo nome è legato anche al disegno di legge sui Dico, i diritti e doveri delle convivenze, per il quale ha ricevuto aspre critiche dalla maggior parte del mondo ecclesiale e da molte associazioni cattoliche.
