Etter å ha vært tillitsvalgt i Senterungdommen, ble hun første gang innvalgt i Frosta kommunestyre i 1999. Hun ble etter hvert Senterpartiets gruppeleder og ordførerkandidat i 2003. Hun har også ledet Frosta senterparti. Hun var Senterpartiets 1. vararepresentant til Stortinget fra Nord-Trøndelag 2005–2009, og møtte fast for statsråd Lars Peder Brekk 2008–2009. Moe var medlem av Stortingets kommunal- og forvaltningskomite og partiets innvandringspolitiske talskvinne.