S-a alăturat Partidului Unit pentru Dezvoltare Națională (UPND) sub conducerea lui Anderson Mazoka, dar ulterior a trecut la Frontul Patriotic (PF), condus de fondatorul partidului, Michael Sata.
După ce PF a câștigat alegerile din 2011, Lungu a devenit ministru junior în biroul vicepreședintelui. Ulterior, la 9 iulie 2012, a fost promovat în funcția de ministru al afacerilor interne. A devenit ministru al apărării la 24 decembrie 2013, după ce Geoffrey Bwalya Mwamba a demisionat din funcția de ministru, și a funcționat ca președinte interimar în timpul bolii de lungă durată a președintelui Sata în 2013-2014.
Când președintele Sata a plecat în străinătate pentru tratament medical, la 19 octombrie 2014, Lungu a fost lăsat la conducerea țării în absența sa. Când Sata a murit, la 28 octombrie 2014, vicepreședintele Guy Scott a preluat funcția de președinte interimar, iar Lungu a fost considerat unul dintre principalii candidați pentru a-i succeda în cele din urmă lui Sata în cadrul unor alegeri prezidențiale parțiale.
La 3 noiembrie 2014, președintele interimar Scott l-a demis pe Lungu din funcția de secretar general al PF. El l-a înlocuit cu Davis Mwila, deputat în Parlamentul din Chipili. Cu toate acestea, a doua zi, la 4 noiembrie 2014, Scott a anunțat că Lungu va rămâne în funcția de secretar general după ce Mwila a refuzat să accepte numirea sa. La 30 noiembrie 2014, Lungu a fost ales în funcția de președinte al Frontului Patriotic în cadrul unei convenții naționale a partidului care a avut loc la Kabwe, în Zambia. Cu toate acestea, convenția a fost neobișnuită, deoarece nu a avut loc niciun vot. În schimb, delegații neacreditați l-au ales prin ridicarea mâinilor.
La 20 ianuarie 2015, Lungu a participat la alegerile prezidențiale parțiale și l-a învins pe cel mai apropiat rival al său, Hakainde Hichilema, din partea Partidului Unit pentru Dezvoltare Națională. El a fost declarat câștigător de către Comisia Electorală din Zambia la 24 ianuarie.
