Il adhère à la CDU en 1946. En 1954, à l'âge de 41 ans, il devient ministre-président de Schleswig-Holstein. Il occupe ce poste huit ans, à la tête de coalitions de droite, devenant le premier à exercer plusieurs mandats.
Alors qu'il est devenu fonctionnaire territorial de l'arrondissement de Flensbourg, il décide de s'engager en politique et rejoint l'Union chrétienne-démocrate d'Allemagne en 1946. En 1947, il met fin à sa carrière professionnelle et se fait élire au conseil municipal de Glücksburg, devenant bourgmestre de la ville pour quatre ans. Il entre l'année d'après, en 1948, à l'assemblée d'arrondissement.
Ascension
À l'occasion des élections du , il est élu député au Landtag du Schleswig-Holstein au scrutin uninominal. Son résultat de 34,8 % est le deuxième plus mauvais de la CDU. Cette même année, il est nommé vice-président de la CDU du Land, sous la présidence de Carl Schröter.
Le , il est nommé représentant parlementaire du ministre de l'Intérieur Paul Pagel, alors que le ministre-président chrétien-démocrate Friedrich-Wilhelm Lübke vient de former son second cabinet. Il est ensuite reconduit par Lübke, successeur de Schröter, dans ses fonctions à la CDU régionale.
À l'occasion des élections fédérales du 6 septembre 1953, il se présente dans la 3e circonscription fédérale. Il totalise 51,4 % des voix, ce qui garantit son élection au Bundestag. Il est ensuite réélu pour un nouveau mandat au Landtag le , de nouveau avec le deuxième plus mauvais résultat des chrétiens-démocrates, à savoir 30,6 %.
Il est officiellement investi par le Landtag le et démissionne du Bundestag le suivant. Il est ensuite porté à la présidence de la CDU du Land. Le , il prend pour un an la présidence tournante du Bundesrat. Il décide cette même année de quitter son mandat d'élu d'arrondissement.
Lors des élections régionales du , il établit la domination chrétienne-démocrate sur le Land du nord de l'Allemagne de l'Ouest. Sa formation remporte 44,4 % des voix, soit 33 députés sur 69. Lui-même est réélu avec 35,5 %, soit le pire résultat d'un candidat de la CDU. Il décide d'assurer la reconduction de sa coalition, qui compte désormais 41 élus. Le GB/BHE se retire en 1959, sans mettre en danger la majorité, à la suite du passage de deux de ses membres à la CDU.
Candidat pour un troisième mandat exécutif au scrutin du , il confirme la première place de sa formation, qui obtient 45 % des voix et 34 sièges, ratant d'une voix la majorité absolue. Avec 36 % des voix dans sa circonscription, il est de nouveau le député le plus mal élu de son parti. Il envisage alors de maintenir son alliance avec les libéraux, mais ceux-ci préfèrent essayer de s'associer avec les sociaux-démocrates et le parti danois, qui refuse. Le , une semaine avant l'ouverture de la législature, les ministres FDP démissionnent et le gouvernement se retrouve chargé des affaires courantes.
Cette même année, aux élections fédérales du 3 octobre, il se présente une nouvelle fois au Bundestag, dans la nouvelle 3e circonscription fédérale. Il conquiert un nouveau mandat de député avec 52,2 % des suffrages, et démissionne du Landtag. Il est maintenu dans ses fonctions au sein du cabinet Erhard II, constitué le . Il autorise par la suite les soldats à avoir une activité syndicale.
À la suite de la démission d'Eugen Gerstenmaier le , Kai-Uwe von Hassel est choisi par le groupe CDU/CSU au Bundestag pour prendre la présidence de l'assemblée parlementaire fédérale.
Il est élu le , par 252 voix sur 456 et quitte immédiatement le gouvernement. Il est alors le premier et seul homme politique allemand à avoir présidé les deux chambres parlementaires. Les élections fédérales du 28 septembre 1969 conduisent à un changement de majorité, mais les chrétiens-démocrates conservent le premier groupe parlementaire. En conséquence, le , il est réélu président du Bundestag, par 411 suffrages sur 517. Le , alors que Rainer Barzel prend la présidence fédérale de la CDU, il n'est pas reconduit dans ses fonctions de vice-président, mais continue de siéger au bureau en tant que membre de droit.
(de) Kai-Uwe von Hassel, Uwe Barschel et Walter Bernhardt, Im Dienst für die Freiheit : Kai-Uwe von Hassel zum 70. Geburtstag, Neumünster, K. Wachholtz, , 144 p. (ISBN978-3-529-06181-3 et 3529061816, OCLC11444453)
Kai-Uwe von Hassel, Philipp Jenninger, Karl Josef Hahnet al., Unverdrossen für Europa : Festschrift für Kai-Uwe von Hassel zum 75. Geburtstag, Baden-Baden, Nomos, , 357 p. (ISBN978-3-7890-1576-2 et 3789015768, OCLC18951888)