知名度が頂点に達していた2007年、丸山弁護士は自民党公認で第21回参議院議員通常選挙(比例区)に出馬し、初当選を果たしました。出馬を決意した背景には、過疎化が進む地方の再生や法教育の充実、国際社会における日本の地位向上など、法曹の枠組みだけでは解決できない国家課題への強い危機感がありました。
国会議員としては参議院法務委員会などに所属し、2期12年にわたって法整備や司法改革に注力。時には物議を醸すストレートな発言でメディアを騒がせる局面もありましたが、信念を曲げない独自の政治姿勢を貫き通しました。そして2019年、73歳の任期満了をもって惜しまれつつ政界を引退しました。