Underwood blev invald i representanthuset i kongressvalet 1834. Han omvaldes tre gånger och bestämde sig sedan för att inte ställa upp till omval i kongressvalet 1842. Han efterträdde 1847 James Turner Morehead som senator för Kentucky. Han efterträddes 1853 som senator av John Burton Thompson.
Underwood avled 1876 och gravsattes på Fairview Cemetery i Bowling Green. Sonsonen Oscar Underwood representerade delstaten Alabama i båda kamrarna av USA:s kongress.