นางอานิก อัมระนันทน์ เริ่มเข้าสู่วงการเมืองช่วงหลังการเลือกตั้งปี พ.ศ. 2548 ด้วยการเสนอตัวมาช่วยงานพรรคผ่านทางนายกรณ์ จาติกวณิช รองเลขาธิการพรรคประชาธิปัตย์ ที่พบกันในงานนักเรียนเก่า ออกซฟอร์ด-เคมบริดจ์ หลังจากสมัครสมาชิกพรรคแล้ว ด้วยประสบการณ์ทำงานที่สั่งสม และหลากหลายสาขาในองค์กรระหว่างประเทศ ทำให้ได้รับพิจารณาแต่งตั้ง ให้ดำรงตำแหน่ง ที่ปรึกษาผู้นำฝ่ายค้านในขณะนั้น (นายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ)

ในการเลือกตั้งสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรในประเทศไทย พ.ศ. 2550 นางอานิก อัมระนันท์ ได้รับการพิจารณาจากพรรคประชาธิปัตย์ให้ลงสมัคร สมาชิกสภาผู้แทนราษฎร แบบสัดส่วน กลุ่ม 6 (กรุงเทพมหานคร นนทบุรี สมุทรปราการ) โดยเป็นผู้สมัครลำดับที่ 7 ซึ่งไม่ได้รับการเลือกตั้ง แต่ได้รับการเลื่อนลำดับขึ้นมาทดแทนสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรที่ลาออกในภายหลัง ต่อมาในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งในระบบบัญชีรายชื่อในลำดับที่ 31[3] และได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.เพื่อปฏิบัติหน้าที่อีกสมัย

ปัจจุบัน เป็นรองประธานคณะกรรมาธิการการพลังงาน สภาผู้แทนราษฎร,ประธานคณะอนุกรรมาธิการพิจารณาโครงสร้างราคาก๊าซ[4] เป็นผู้เสนอร่างแก้ไข พรบ.แข่งขันทางการค้า ครั้งแรกในปี 2553 และอีกครั้งในปี 2554 แต่ไม่ได้รับการบรรจุในระเบียบวาระเพื่อพิจารณาของสภาฯ ในปี 2555 นางอานิก ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นรองประธานคณะกรรมาธิการวิสามัญพิจารณาร่างพระราชบัญญัติประกอบรัฐธรรมนูญว่าด้วยการตรวจเงินแผ่นดิน

นางอานิกได้ริเริ่มโครงการ "บอกต่อความจริง" เดินหน้าประชาธิปไตย ที่เชิญชวนประชาชนที่อยากเห็นการเปลี่ยนแปลงภายใต้ระบอบประชาธิปไตย อันมีพระมหากษัตริย์ทรงเป็นประมุข มาผนึกกำลังกันพูดคุยกับคนคิดต่างรอบๆตัว เพื่อบอกต่อความจริงและให้มุมมองใหม่ๆ ให้ประชาชนรับรู้ข้อมูลรอบด้าน รู้ทันนโยบาย เพื่อสามารถตัดสินใจทางการเมืองด้วยสติและความรู้เท่าทัน โครงการนี้มีชื่อที่เรียกกันว่า "วอม" หรือ WOM มาจากคำว่า Word of Mouth หรือ กลยุทธ์ปากต่อปาก เป็นโครงการที่ขับเคลื่อนด้วยพลังของอาสาสมัคร บริหารงานในบรรยากาศประชาธิไตย รวมทั้งมีกิจกรรมหาทุน เป็นการเมืองภาคประชาชนของพรรคประชาธิปัตย์ที่มุ่งเสริมสร้างความเป็นสถาบันของพรรค

นอกจากนี้นางอานิก อัมระนันทน์ ยังเป็นผู้ออกแบบ และดูแลเว็บไซต์ http://www.abhisit.org ให้กับ นายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ หัวหน้าพรรคประชาธิปัตย์อีกด้วย