ชัยวุฒิ เคยเป็นประธานสมาพันธ์นักศึกษามหาวิทยาลัยรามคำแหง 8 กลุ่มค่ายอาสา และทำงานการเมืองกับพรรคประชาธิปัตย์มานานกว่า 10 ปี เป็นหัวหน้าทีมอาสาสมัครรณรงค์เลือกตั้งทั้งส.ข.-ส.ส.ของพรรค ก่อตั้งศูนย์ประสานงานพรรคประชาธิปัตย์ เขตจตุจักร ปี 2539 เคยเป็นทั้งยุวประชาธิปัตย์ เป็นผู้ช่วยให้กับนายสาวิตต์ โพธิวิหค และนายอาทิตย์ อุไรรัตน์

เป็นผู้อำนวยการการเลือกตั้งซ่อมส.ส.เขต 3 เมื่อปี 2547 และเลือกตั้งปี 2550 เป็นผอ.เลือกตั้งเขต 2 สงขลา ของพรรค เป็นที่ปรึกษากิตติมศักดิ์ประจำคณะกรรมาธิการ การกฎหมาย การยุติธรรม และสิทธิมนุษยชน สภาผู้แทนราษฎร ประธานสาขาพรรคประชาธิปัตย์จังหวัดสงขลา และเลขานุการส่วนตัวนายถาวร เสนเนียม อดีต รมช.มหาดไทย

ชัยวุฒิ ลงสมัครรับเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรครั้งแรกในปี พ.ศ. 2552 สังกัดพรรคประชาธิปัตย์ แทนที่ นายวินัย เสนเนียม ที่เสียชีวิตลง ซึ่งได้รับเลือกตั้งเป็นครั้งแรก และได้รับเลือกตั้งเรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร

ชัยวุฒิ ผ่องแผ้ว ได้รับการเลือกตั้งเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรมาแล้ว 2 สมัย คือ

1. การเลือกตั้งซ่อมสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดสงขลา แทนตำแหน่งที่ว่าง พ.ศ. 2553 สังกัดพรรคประชาธิปัตย์
2. การเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2554 จังหวัดสงขลา สังกัดพรรคประชาธิปัตย์