นางอรนุช โอสถานนท์ เคยดำรงตำแหน่งผู้ช่วยเลขานุการรัฐมนตรีว่าการกระทรวงพาณิชย์ ในปี พ.ศ. 2514 และเลขานุการรัฐมนตรีว่าการกระทรวงอุตสาหกรรม ในปี พ.ศ. 2515 ต่อมาในปี พ.ศ. 2550 จึงได้กลับเข้าสู่งานการเมืองอีกครั้งโดยการได้รับโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงพาณิชย์ [1] ในรัฐบาลพลเอกสุรยุทธ์ จุลานนท์ ซึ่งได้ลาออกจากตำแหน่งเนื่องจากคณะกรรมการป้องกันและปราบปรามการทุจริตแห่งชาติ (ป.ป.ช.) ระบุว่า มีนักการเมืองถือหุ้นทำธุรกิจเกินร้อยละ 5[2][3]