บุณย์ธิดาเข้าสู่งานการเมืองโดยการเป็นผู้ช่วยดำเนินงานสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร (อิสสระ สมชัย) ผู้เป็นบิดา เรื่องมากระทั่งในปี พ.ศ. 2552 ได้รับตำแหน่งที่ปรึกษารัฐมนตรีว่าการกระทรวงการพัฒนาสังคมและความมั่นคงของมนุษย์ (อิสสระ สมชัย) และได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.อุบลราชธานี สมัยแรกในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 และได้รับเลือกตั้งอีกครั้งในปี พ.ศ. 2562