Han var stortingsrepresentant for Oslo 1919–1957, stortingspresident 1926–1933 og 1935–1945, formann i Høyres stortingsgruppe 1926–1957 samt formann i Høyres sentralstyre 1926–1934 og 1950–1954. Hambro organiserte evakueringen av stortingsrepresentantene, regjeringen og kongefamilien ut av hovedstaden da Tyskland angrep Norge den 9. april 1940, og han var videre den som utformet Elverumsfullmakten.