Ludovic Orban s-a înscris în PNL în urmă cu 29 de ani ca membru al PNL- Aripa Tânăra (PNL-AT), partid care s-a rupt din vechiul PNL, condus de Radu Câmpeanu, în vara anului 1990 la iniţiativa unui grup de tineri liberali format din Călin Popescu Tăriceanu, Dinu Patriciu şi Andrei Chiliman. De-a lungul anilor, a fost consilier local, apoi viceprimar al Capitalei, ministru al Transporturilor, parlamentar din partea PNL şi prim-ministru.
În 1998, PNL-AT se întoarce în PNL, iar Orban a devenit membru în Consiliul Naţional al PNL. Cu trecerea anilor capătă tot mai multă putere în partid. În 2002 este ales preşedinte al filialei PNL Bucureşti. După alegerile locale din 2004, devine viceprimar în mandatul lui Traian Băsescu la Primăria Capitalei.
Prima funcţie în Guvern o ocupă în 2007, după destrămarea Alianţei DA (PNL – PD). În locul miniştrilor PD sunt numiţi demnitari PNL. Ludovic Orban este pus la conducerea Ministerului Transporturilor. În timpul acestui mandat, Ludovic Orban a fost implicat într-un accident rutier. Aflat la volanul unei maşini, Orban a acroşat o fată de 14 ani şi a plecat de la locul faptei. S-a prezentat la Poliţie abia după 29 de ore.
Ca ministru al Transporturilor, Ludovic Orban a inaugurat 50 de km de autostradă.
La congresul din 2009, Orban a schimbat tabăra. A fost ales prim-vicepreşedinte al PNL, candidând în echipa lui Crin Antonescu, cel care a reuşit să-l detroneze pe Călin Popescu Tăriceanu de la şefia partidului.
A rezistat în această funcţie doar un an după ce a intrat cu Crin Antonescu pentru că s-a opus înfiinţării USL, o alianţă formată din PSDu-l condus atunci de Victor Ponta şi PNL, condus de Crin Antonescu. „Amestecarea stângii cu dreapta nu este sănătoasă pentru democraţia din România”, spunea atunci Ludovic Orban.
În 2016 Ludovic Orban şi-a anunţat intenţia de a candida contra Gabrielei Firea pentru funcţia de primar al Capitalei. S-a retras din cursă după ce DNA l-a acuzat că la data de 1 martie 2016 ar fi contactat un om de afaceri pe care îl cunoştea, cerându-i bani pentru campania electorală pentru alegerile locale din vara anului 2016. Omul de afaceri căruia Ludovic Orban i-ar fi solicitat ajutorul financiar este Tiberiu Urdăreanu. Dosarul a fost trimis instanşei, iar un an mai târziu Ludovic Orban a fost achitat. Din completul de trei judecători al Înaltei Curţi de Casaţie şi Justiţie, doi magistrați au decis achitarea lui Orban pentru fapta de folosire a influenţei în scopul obţinerii unor foloase necuvenite, iar al treilea a avut o opinie separată. Acesta din urmă a dispus condamnarea la un an de închisoare cu amânarea executării pedepsei şi un termen de supraveghere de doi ani.
După un an, decizia de achitare a devenit definitivă. În martie 2018, magistraţii Înaltei Curţi de Casaţie şi Justiţie (ÎCCJ) l-au achitat pe Ludovic Orban.
„Înalta Curte de Casaţie şi Justiţie, completul de 5 judecători (…) în numele legii decide: respinge ca nefondat apelul formulat de Parchetul de pe lângă Înalta Curte de Casaţie şi Justiţie DNA împotriva sentinţei penale nr 50 din 31 ianuarie 2017. (…) privind pe inculpatul Orban Ludovic”, se arată în decizia instanţei supreme.
Parcursul lui Ludovic Orban spre şefia PNL
Ludovic Orban a avut prima încercare de a obţine funcţia de preşedinte al PNL în 2014, după ce Iohannis a renunţat la funcţie ca urmare a câştigării alegerilor prezidenţiale. Potrivit legislaţiei, nu putea fi membru de partid şi preşedinte al României, aşa că a fost nevoit să demisioneze. În 2014, a pierdut şefia PNL în faţa Alinei Gorghiu, sprijinită de preşedintele Klaus Iohannis.
Doar că după eşecul PNL, care înghiţise şi PDL, de la alegerile parlamentare din 2016, Alina Gorghiu a demisionat. PSD, partid condus la acea vreme de Liviu Dragnea, a obţinut 45% din voturi, în timp ce PNL a obţinut doar 20%.
În iulie 2017, Ludovic Orban era ales preşedinte al PNL, după o competiţie cu Cristian Buşoi, alt favorit al preşedintelui Klaus Iohannis.
La Congresul PNL din 25 septembrie Ludovic Orban a pierdut în faţa lui Florin Cîţu.
Problemele lui Orban la conducerea PNL au început după alegerile locale şi parlamentare de anul trecut. Mai mulţi lideri PNL au făcut front comun împotriva lui, criticând dur rezultatul negocierilor cu USR PLUS şi UDMR pentru formarea alianţei parlamentare care să susţină un guvern condus de liberalul Florin Cîţu. Mai multe voci din partid între care Rareş Bogdan, Robert Sighiartău şi Alina Gorghiu i-au reproşat eşecul de la alegerile din 2020 şi i-au cerut demisia.