W latach 2000–2001 obok [[Fritz Kuhn|Fritza Kuhna]] była współprzewodniczącą federalnych struktur Związku 90/Zielonych. W styczniu 2001 dołączyła do [[Pierwszy rząd Gerharda Schrödera|pierwszego rządu]] [[Gerhard Schröder|Gerharda Schrödera]] jako minister rolnictwa, polityki żywnościowej i ochrony konsumentów. Urząd ten sprawowała również w [[Drugi rząd Gerharda Schrödera|drugim gabinecie]] tego kanclerza do października 2005.
W 2002 po raz pierwszy uzyskała mandat posłanki do [[Bundestag]]u. Z powodzeniem ubiegała się o reelekcję w wyborach w 2005, 2009, 2013 i, 2017<ref>{{Cytuj stronę|url=https://www.bundeswahlleiter.de/bundestagswahlen/2017/gewaehlte.html|tytuł=Bundestagswahl 2017: Gewählte auf Landeslisten und in Wahlkreisen|opublikowany=bundeswahlleiter.de|data dostępu=2017-09-26|język=de}}</ref> i 2021<ref>{{Cytuj stronę |url = https://www.bundeswahlleiter.de/bundestagswahlen/2021/gewaehlte.html |tytuł = Bundestagswahl 2021: Gewählte in Landeslisten und in Wahlkreisen |opublikowany = bundeswahlleiter.de |język = de |data dostępu = 2021-09-27}}</ref>. Od 2005 do 2013 pełniła funkcję współprzewodniczącej klubu deputowanych swojego ugrupowania. W 2011 była kandydatką Zielonych na burmistrza Berlina<ref>{{Cytuj stronę|url=http://www.spiegel.de/international/germany/state-election-in-german-capital-klaus-wowereit-wins-third-term-as-berlin-mayor-a-786967.html|tytuł=Klaus Wowereit Wins Third Term as Berlin Mayor|data=18 września 2011|opublikowany=spiegel.de|data dostępu=2016-11-21|język=en}}</ref>.
