Setelah menikah dengan anak Soekarwo, Bayu Airlangga langsung terjun ke dunia politik untuk mengikut jejak mertuanya. Ia gabung dengan Partai Demokrat dan duduk sebagai Ketua Muda Mudi Demokrat Jatim. Partai Demokrat membuat dirinya maju pada Pemilu 2019 sebagai calon legislatif untuk DPRD Jawa Timur. Bayu berjuang di Daerah Pemilihan XI yakni di wilayah kelahiran Soekarwo (Kabupaten Nganjuk, Kota/Kabupaten Madiun).
Ia berhasil terpilih sebagai anggota legislatif dengan perolehan 37.501 suara. Bayu Airlangga lalu menjabat sebagai Wakil Ketua Komisi A DPRD Provinsi Jawa Timur. Sejak dirinya mulai terkenal, ia masuk dalam radar partai untuk maju pada Pemilihan Wali Kota (Pilwali) Surabaya. Namun ia lebih memilih berfokus untuk membesarkan Partai Demokrat dan mengabaikan tawaran itu.
Tak lama setelah itu, Bayu ditunjuk sebagai (Plt) Sekretaris DPD Partai Demokrat Jatim yang menggantikan Renville Antonio yang menjadi Bendahara Umum Partai Demokrat. Ia lantas berduet dengan Emil Dardak yang menjadi Plt Ketua DPD Partai Demokrat Jatim yang menggantikan Soekarwo. Di akhir perjalanan, keduanya bersaing dalam Musda Partai Demokrat Jatim.
Akan tetapi, DPP Partai Demokrat menunjuk Emil Dardak sebagai Ketua DPD Partai Demokrat berdasarkan fit and proper test. Hal inilah yang membuat Bayu Airlangga memutuskan mundur dari Partai Demokrat.[1]
