Pada 8 Juni 2005 Anas mengundurkan diri dan bergabung dengan Partai Demokrat, bentukan Susilo Bambang Yudhoyono (SBY), dimana kala itu SBY terpilih sebagai Presiden RI ke-6 dalam Pilpres 2004.
Kala itu ia menjabat sebagai Ketua Bidang Politik dan Otonomi Daerah.
Pada Pemilu 2009 Anas Urbaningrum terpilih menjadi anggota DPR RI dari dapil Jawa Timur VII.
Pria kelahiran Blitar ini didapuk menjadi Ketua Umum Fraksi Partai Deokrat di DPR RI.
Ia berhasil menjaga kesolidan seluruh anggota fraksi Partai Demokrat dalam voting Kasus Bank Century.
Menyusul pemilihannya sebagai ketua umum partai, pada 23 Juli 2010 Anas mengundurkan diri dari DPR.
Anas lalu menjadi ketua umum Partai Demokrat dari 23 Mei 2010 hingga menyatakan berhenti pada 23 Februari 2013.
Pada 22 Februari 2013, Komisi Pemberantasan Korupsi (KPK) menetapkan Anas sebagai tersangka atas dugaan gratifikasi dalam proyek Hambalang.
Keesokan harinya, pada 23 Februari 2013, Anas menyatakan berhenti dari jabatannya sebagai Ketua Umum DPP Partai Demokrat dalam sebuah pidato yang disampaikan di Kantor DPP Partai Demokrat, Jakarta.
Dalam surat dakwaan, Anas Urbaningrum sidebut menerima Rp 2,21 miliar dari proyek Hambalang untuk membantu pencalonannya sebagai Ketua Umum dalam Kongres Partai Demokrat tahun 2010.
Ia kemudian ditahan di rutan Jakarta Timur kelas 1 cabang KPK pada 10 Januari 2014.
Pada 2015, MA menolak kasasi mantan Anas Urbaningrum.
Saat itu, MA justru memperberat vonis Anas dari kurungan penjara 7 tahun menjadi 14 tahun.
Majelis hukum yang memutuskan vonis pada Anas adalah Artidjo Alkostar, Krisna Harahap, dan MS Lumme.
MA juga mengabulkan permintaan jaksa penuntut umum KPK yang meminta vonis Anas diperberat dengan pencabutan hak dipilih dalam menduduki jabatan politik.
Meski sempat diperberat, Anas mengajukan putusan kembali (PK) pada MA di tahun 2018 lalu.
MA akhirnya menyetujui PK tersebut dan memotong hukuman penjara Anas sebanyak 6 tahun.
Kini MA memutusukan hukuman penjara Anas menjadi hanya 8 tahun.
Adapun Anas Anas didakwa mengeluarkan dana Rp 116,525 miliar dan 5,261 juta dollar AS untuk keperluan pencalonannya sebagai Ketua Umum Partai Demokrat saat Kongres Demokrat tahun 2010.
Uang itu diduga berasal dari penerimaan Anas terkait pengurusan proyek Hambalang, proyek perguruan tinggi di Kementerian Pendidikan Nasional, dan proyek APBN lainnya yang diperoleh Grup Permai.