Politisk har Overrein bakgrunn fra ml-bevegelsen, og var aktiv i Rød Ungdom og Arbeidernes kommunistparti. Fra 1983 til 1985 var han leder i Rød Ungdom. I 1990 sto han i spissen for en parti-opposisjon som ønsket endringer i AKP(m-l)s politikk, en blokk som favnet om lag en tredjedel av delegatene på partiets landsmøte dette året. Senere har han stått på Rødts lister ved kommunevalget i Trondheim.