เกื้อกูล ด่านชัยวิจิตร เริ่มต้นเข้าสู่การเมืองโดยการลงสมัครสมาชิกสภาผู้แทนราษฎร จังหวัดพระนครศรีอยุธยา ในนามพรรคไทยรักไทย ในปี พ.ศ. 2544 และ พ.ศ. 2548 ต่อมาได้ย้ายมากัดพรรคชาติไทย ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2550

นายเกื้อกูล ด่านชัยวิจิตร เคยดำรงตำแหน่งในการเมืองหลายตำแหน่ง อาทิ ที่ปรึกษารัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงอุตสาหกรรม ในปี พ.ศ. 2541 ที่ปรึกษารองนายกรัฐมนตรี ในปี พ.ศ. 2548 และได้รับโปรดเกล้าให้ดำรงตำแหน่ง รัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงคมนาคม ในรัฐบาลนายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ [2]

ต่อมาในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2553 นายเกื้อกูล ด่านชัยวิจิตร ได้ลาออกจากตำแหน่งรัฐมนตรี เพื่อลงสมัครรับเลือกตั้งซ่อม หลังจากที่ตุลาการศาลรัฐธรรมนูญมีมติ 7 ต่อ 1 ให้หมดสมาชิกภาพ เนื่องจากถือหุ้นในกิจการต้องห้ามตามรัฐธรรมนูญ มาตรา 265 และมาตรา 48 รวมทั้งได้หุ้นมาหลังจากได้รับเลือกตั้งเป็น ส.ส.แล้ว[3] และในที่สุดนายเกื้อกูล ได้รับการเลือกตั้งกลับเข้ามาเป็น ส.ส.[4] และได้รับการโปรดเกล้าฯ ให้ดำรงตำแหน่งรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงคมนาคมอีกครั้งเมื่อวันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2554[5]

ในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2554 ได้ลงสมัครรับเลือกตั้งในเขตเลือกตั้งที่ 1 จังหวัดพระนครศรีอยุธยา และเป็น ส.ส.เพียงคนเดียวของพรรคชาติไทยพัฒนาที่ได้รับเลือกตั้งในจังหวัดนี้ ต่อมาในปลายปี พ.ศ. 2556 หลังการยุบสภาผู้แทนราษฎร เขาได้ย้ายไปสังกัดพรรคเพื่อไทย[6]

และในการเลือกตั้ง พ.ศ. 2562 ได้รับเลือกเป็นสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรจังหวัดพระนครศรีอยุธยาเขต 1 ในสังกัดพรรคภูมิใจไทย