Plahotniuc faktycznie kontroluje Demokratyczną Partię Mołdawii (PDM), której wiceprzewodniczącym został w 2010 r. i którą wspierał finansowo jeszcze przed tym, gdy po protestach w Mołdawii w 2009 r. stała się ona częścią rządzącej koalicji. W tym samym roku uzyskał mandat deputowanego do Parlamentu Republiki Mołdawii. W latach 2010–2013 pełnił obowiązki pierwszego wiceprzewodniczącego parlamentu Mołdawii. W wyborach parlamentarnych w 2014 r. ponownie został wybrany na deputowanego z ramienia PDM.