足0.5%的差距爆冷门击败挑战五连霸的立委孙大千，赵正宇虽然是无党籍身分，但获得民进党与非蓝营势力的支持，面对未来立法院将有4个党团，赵正宇表示「未来加入民进党团的运作，但是不会加入民进党。」2020年，击败自中坜选区转战桃园市第六选举区竞选连任的陈学圣，并以无党籍之姿夺下全市最高票，打破2012年中华民国立法委员选举中杨丽环顺利四连霸的票数纪录，连任成功。2020年7月31日，因被指控涉嫌收贿关说变更国家公园土地管制范围，被检调移送侦办。