于2004年，代表中国国民党在新竹市选举区，当选第六届立法委员。胜选后加入立法院国防委员会，并仍兼任中华民国演员工会理事长。柯俊雄因曾为金马奖影帝，于立法院质询官员颇具架势，有「柯大帅」之称号，但问政表现较为不足。2007年，因中国国民党党内初选败于吕学樟，未获中国国民党提名参选2008年中华民国立法委员选举，遂转战台湾农民党不分区第二名；但因台湾农民党的单一选区两票制政党票未过得票率5%的两席门槛，连任失利后淡出政治圈。
家庭.柯俊雄前妻张美瑶亦是电影演员。张美瑶在婚后退出演艺