Mit der niedrigen Mitgliedsnummer 90 wurde er 1922 Mitglied der Nationalsozialistischen Deutschen Arbeiterpartei. Ab 1922 war er in verschiedenen Funktionen für die Gauleitung Ruhr tätig. Während des Ruhrkampfes gehörte er zum Kreis von Albert Leo Schlageter. 1926 wurde Koch Mitglied der neu begründeten NSDAP (Mitgliedsnummer 32.627) und wegen seiner politischen Tätigkeit aus dem Eisenbahndienst entlassen. 1927 wurde er Bezirksführer der NSDAP in Essen, später stellvertretender Gauleiter des NSDAP-Gaues Ruhr.