Bei der Wahl 2008 kandidierte Begich für einen Sitz im Senat der Vereinigten Staaten in Washington, D.C. Während er in der parteiinternen Vorwahl der Demokraten 90,6 % der Stimmen erhielt, trat er im Hauptwahlkampf gegen den langjährigen republikanischen Mandatsinhaber Ted Stevens an, der als früherer Vorsitzender des Bewilligungsausschusses eine machtvolle Position innehatte, zumal Alaska strukturell republikanisch dominiert ist. Begich kam zugute, dass Stevens während des Wahlkampfs wegen Korruption verurteilt worden war; er führte trotzdem einen nüchternen, themenbezogenen Wahlkampf und enthielt sich der Kritik an seinem Gegner. Die Wahl ging so knapp aus, dass ihr Ergebnis erst nach zwei Wochen, Mitte November 2008, feststand. Begich kam auf 47,6, Stevens auf 46,6 Prozent der Stimmen, ein Vorsprung von 3724 Stimmen. Begich war damit der zweite Demokrat in Alaska, der ein Mandat in Washington gewann – nach seinem Vater –, und der erste demokratische Senator für Alaska seit Mike Gravel 1981. Er gewann insbesondere im ländlichen Raum, für den er sich bereits in seiner Zeit als Bürgermeister stark gemacht hatte.