W 2001 wstąpiła do Platformy Obywatelskiej. W wyborach do Parlamentu Europejskiego w 2004 kandydowała bez powodzenia, a w wyborach w 2009 została eurodeputowaną, kandydując z 2. miejsca listy PO w okręgu poznańskim i otrzymując 64 944 głosy. W PE przystąpiła do frakcji Europejskiej Partii Ludowej. Została członkinią Komisji Budżetowej (BUDG) oraz delegacji do spraw stosunków ze Szwajcarią i Norwegią, do wspólnej komisji parlamentarnej UE-Islandia oraz do wspólnej komisji parlamentarnej Europejskiego Obszaru Gospodarczego (DEEA). W 2010 i 2011 była generalnym sprawozdawcą PE ds. budżetu UE. W 2012 objęła funkcję zastępcy koordynatora Europejskiej Partii Ludowej w Komisji Budżetowej PE.

W 2010 tygodnik „Polityka” wyróżnił ją tytułem „najlepszy debiut” w Parlamencie Europejskim, a w 2013 na podstawie rankingu przeprowadzonego wśród polskich dziennikarzy uznał ją za „najlepszego polskiego europosła” (obok Konrada Szymańskiego). W kolejnym rankingu „Polityki” przeprowadzonym wśród samych europosłów w 2014 zajęła trzecie miejsce.