Elle collabore successivement auprès des responsables de l'UDF, Jean Lecanuet, Simone Veil et Raymond Barre avant d'être nommée secrétaire générale des États généraux de l'opposition, lancés par l'UDF et le RPR en 1989[7].
De 1993 à 1997, elle est d'abord conseillère, puis directrice de cabinet de François Bayrou au ministère de l'Éducation nationale. Elle est la première femme française non-énarque à occuper un tel poste, et est restée toujours très proche de François Bayrou. Elle est ensuite secrétaire générale du groupe UDF à l’Assemblée nationale entre 1997 et 1998.
Vice-présidente de l'UDF, elle est élue en à la tête de la fédération de son parti à Paris, contre le sénateur et conseiller de Paris, Yves Pozzo di Borgo.
En 2007 et 2012, elle est directrice de campagne de François Bayrou pour l’élection présidentielle française[8]. Dans la foulée du scrutin de 2007, elle devient cofondatrice et vice-présidente du Mouvement démocrate (MoDem).
Le , elle est élue présidente du MoDem à Paris[9]. Elle en cède la présidence à l'automne 2009, devenant alors vice-présidente du mouvement départemental.
Au Parlement européen
En 1999, elle obtient son premier mandat électif au Parlement européen sur la liste conduite par François Bayrou. Réélue en 2004, elle fait partie des principaux fondateurs du Parti démocrate européen, dont elle est la secrétaire générale depuis 2009.
Le , elle s'oppose, avec Sylvie Goulard (MoDem), Corinne Lepage (Cap21) et tous les députés socialistes, écologistes et communistes, à la résolution du PPE qui a finalement contré avec succès, en faveur des droits sexuels et génésiques, le rapport Estrela[10],[11].
Lors des élections européennes de 2014, Marielle de Sarnez est tête de liste de L’Alternative dans la circonscription Île-de-France. La liste obtient 11,99 % des voix (367 513 voix, 2 élus), un résultat en hausse par rapport à celui de 2009 (8,52 %). Elle est donc réélue députée européenne.
Corinne Lepage, également eurodéputée du MoDem, indique que l'assistante parlementaire de Marielle de Sarnez travaillerait en réalité comme secrétaire particulière de François Bayrou et serait donc rémunérée pour un emploi fictif[12],[13].
Le , Marielle de Sarnez est investie par la commission électorale nationale de l'UDF-MoDem pour être la candidate de son parti aux élections municipales de 2008 à Paris dans le 14e arrondissement. Les listes du MoDem, qui se présentent hors de toute alliance électorale, obtiennent 9,08 % des suffrages dans la capitale. Seule élue du MoDem au Conseil de Paris, Marielle de Sarnez siège parmi les non-inscrits[14].
Absente chronique du Conseil de Paris[15], elle en démissionne en [16] en invoquant la difficulté de cumuler deux mandats, et cède sa place à Jean-François Martins, qui n'adhère alors à aucun groupe.
Le , elle se déclare candidate à la mairie de Paris en vue des élections municipales de 2014[17]. Elle trouve finalement un accord avec la candidate UMP Nathalie Kosciusko-Morizet et le candidat UDI Christian Saint-Étienne ; la première devient tête de liste de la droite et du centre et plusieurs places éligibles sont accordées aux centristes. Marielle de Sarnez est élue conseillère de Paris et conseillère municipale du 6e arrondissement.
Le , elle est nommée ministre des Affaires européennes auprès du ministre de l'Europe et des Affaires étrangères, Jean-Yves Le Drian[23]. Quelques mois auparavant, elle critiquait pourtant Emmanuel Macron[24].
Le Parisien du fait état de l'ouverture d'une enquête préliminaire sur Marielle de Sarnez, pour « abus de confiance », concernant des soupçons d'emplois fictifs visant des eurodéputés et leurs assistants parlementaires. Cette enquête commence après la dénonciation d'une eurodéputée FN, Sophie Montel, qui a demandé à la justice de se saisir du cas de 19 eurodéputés de droite, de gauche et écologistes, parmi lesquels Marielle de Sarnez, et d'une trentaine d'assistants[25].
En , Marielle de Sarnez est candidate UDF aux élections législatives dans la 11e circonscription de Paris. Obtenant 7 148 voix parmi 38 918 suffrages exprimés, soit 18,4 % des suffrages exprimés, elle ne peut se maintenir au second tour.
Elle est investie candidate La République en marche-MoDem dans la 11e circonscription de Paris pour les élections législatives de 2017[27]. Sa désignation suscite des remous au sein du parti en raison de ses quatre mandats de députée européenne qui contreviendraient avec la règle de non-cumul des mandats exigée par le parti pour l'investiture de ses candidats[28]. Associée à sa suppléante Maud Gatel, elle obtient 40,6 % des suffrages exprimés au premier tour, puis est élue à l'issue du second tour avec 63,5 % contre Francis Szpiner, candidat Les Républicains.
En , une ancienne assistante parlementaire de Marielle de Sarnez affirme avoir été sa « gouvernante ». Selon elle, 65 % de son temps étaient consacrés à des « tâches personnelles au profit de Marielle de Sarnez », telles que la supervision des travaux de construction d’une demeure sur l’île de Patmos en Grèce, ou encore l'organisation des voyages pour l’eurodéputée et ses neveux, et la gérance du salaire de sa femme de ménage[30].
« Artisane inlassable du centre, combattante passionnée de l'Europe, Marielle de Sarnez nous a quittés ce soir. La France perd une responsable politique de grand talent. Nous perdons une amie. Pensées à sa famille et à ses compagnons de route. »
↑Bernard Lecomte et Christian Sauvage, Les Giscardiens, les « mousquetaires » de Giscard, rites et code des hommes du président : anatomie du Parti républicain, Paris, Albin Michel, , « Marielle Augier ».