Kari Nordheim-Larsen var blant annet fylkesvaraordfører i Telemark fra 1984 til 1990. De neste to årene var hun regionsekretær for Arbeiderpartiet, hun var bistandsminister fra 1992 til 1997 i Gro Harlem Brundtlands tredje regjering og Thorbjørn Jaglands regjering, samt barne- og familieminister i fire måneder 24. desember 1993 – 5. april 1994 (konstituert i Grete Bergets fødselspermisjon).