บุญธรรม ชุมดวง ได้ทำงานช่วยเหลือกิจการของครอบครัว คือ การเป็นตัวแทนบริษัท หลุยซ์ ที เลียวโนเวนส์ (Lois T. Leonowens) ซึ่งได้รับสัมปทานทำป่าไม้สักแห่งแรกในภาคเหนือจากรัฐบาลไทย ทำการตัดชักลากไม้สักแทนในเขต 2 จังหวัด คือ สุโขทัยและลำปาง รวมถึงกิจการโรงบ่มใบยาสูบ ที่อำเภอแม่พริก อำเภอห้างฉัตร และอำเภอเมืองลำปาง จังหวัดลำปาง

บุญธรรม ชุมดวง ดำเนินกิจการของตัวเองโดยได้รับแต่งตั้งเป็นผู้รับเหมาทำป่าไม้สักจากองค์การอุตสาหกรรมป่าไม้ มีกิจการกว้างขวางบริเวณจังหวัดลำปาง จังหวัดสุโขทัย และจังหวัดพิษณุโลก

บุญธรรม เริ่มทำงานการเมืองโดยการลงสมัครรับเลือกตั้ง ส.ส. ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2500 สังกัดพรรคเสรีมนังคศิลา และการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป ธันวาคม พ.ศ. 2500 โดยไม่สังกัดพรรคการเมือง

ในปี พ.ศ. 2512 เขาร่วมกับ โกศล ไกรฤกษ์ บุญเลิศ ชินวัตร และ สมพงษ์ อยู่หุ่น ก่อตั้งพรรคอิสระ ขึ้นโดยเขารับตำแหน่งเป็นเลขาธิการพรรค[4] และนำสมาชิกลงสมัครรับเลือกตั้งในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2512 ได้ ส.ส. จำนวน 17 ที่นั่ง และเขาก็ได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.สุโขทัย เป็นสมัยที่ 3 เช่นเดียวกัน

หลังเกตุการณ์ 14 ตุลา บุญธรรมได้ย้ายเข้าสังกัดพรรคชาติไทย ของประมาณ อดิเรกสาร แต่ไม่ได้รับเลือกตั้งในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2518[5] ต่อมาเขาได้รับแต่งตั้งเป็นเลขานุการรัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทย (บุญเท่ง ทองสวัสดิ์)[1] และในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรไทยเป็นการทั่วไป พ.ศ. 2519 เขาได้รับเลือกตั้งเป็นสมัยที่ 4