Etter å ha vært med i styret i Hedmark Arbeiderparti i seks år, var han amtsformann i samme parti fra 1912. Det samme året ble han valgt til å representere enmannskretsen Søndre Hedemarken på Stortinget. Valgt inn for Arbeiderpartiet hadde han i 1913-15 sete i tollkomiteen. Ved stortingsvalget 1915 fikk han i andre valgomgang 4 379 stemmer, men tapte for Karl Wefring fra Frisinnede Venstre som fikk 4 886 stemmer. Både i 1921 og 1924 stilte Amundsen som kandidat ved stortingsvalg, i 1924 for det nye Norges Kommunistiske Parti, begge gangene uten å nå opp.