Selama pemilihan umum presiden Indonesia 2019, Lahadalia mendukung Joko Widodo untuk mencalonkan diri untuk masa jabatan kedua sebagai presiden. Ia menjadi Direktur Direktorat Penggalang Pemilih Muda tim kampanye presiden Joko Widodo-Ma'ruf Amin, Tim Kampanye Nasional Koalisi Indonesia Berkarya.
Atas kiprahnya untuk kampanye Joko Widodo dalam mempertahankan kepresidenannya, pada Oktober 2019, ia diangkat menjadi kepala Badan Koordinasi Penanaman Modal (BKPM). Ia dilantik sebagai menteri investasi pertama Indonesia pada 28 April 2021, setelah pembentukan Kementerian Investasi.
Pada 4 Februari 2022, Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral, Arifin Tasrif tiba-tiba diganti dengan Lahadalia sebagai menteri ad interim karena alasan masalah kesehatan yang dirahasiakan.
Perubahan tersebut berlaku efektif mulai 3 Februari 2022. Belakangan terungkap bahwa Tasrif terinfeksi Covid-19, dan pergantian kementerian tersebut hanya bersifat sementara.***
