Après un échec au Sénat du Michigan en 1990, Gary Peters est conseiller municipal de Rochester Hills de 1991 à 1993[2]. Il est élu au Sénat de l'État pour le 14e district, dans le comté d'Oakland, entre 1995 et 2002. Cette année-là, il perd de justesse l'élection pour être procureur général d'État face au républicain Mike Cox, devancé de 1 500 voix sur trois millions[3]. Il est ensuite nommé commissaire de la loterie de l'État par la gouverneur Jennifer Granholm[3],[4].
Représentant des États-Unis
En 2008, Peters est candidat à la Chambre des représentants des États-Unis dans le 9e district congressionnel du Michigan, dans le comté d'Oakland. Surfant sur l'élection de Barack Obama à la présidence des États-Unis, il bat le représentant républicain sortant Joe Knollenberg(en)[5] (52,1 % des voix contre 42,6 %)[2]. Candidat à un deuxième mandat en 2010, Peters se retrouve au coude-à-coude dans les sondages avec le républicain Rocky Raczkowski[6]. Il est réélu de justesse en rassemblant 49,8 % des suffrages contre 47,2 % pour Raczkowski dans un contexte de vague conservatrice[2].
À la suite du recensement des États-Unis de 2010, le Michigan perd une circonscription au Congrès. Peters se trouve désormais dans le même district que son collègue Sander Levin[7]. Le représentant choisit de postuler dans le nouveau 14e district, qui s'étend de l'ouest de Détroit à Pontiac. Majoritairement afro-américaine, la circonscription est dessinée pour regrouper les électeurs démocrates selon plusieurs observateurs[7],[8]. Peters remporte la primaire démocrate avec environ 47 % des voix devant un autre sortant, Hansen Clarke(en) (35 %), ainsi que Brenda Lawrence, maire de Southfield (13 %)[8]. En , il est réélu avec 82,3 % des suffrages, devançant largement le républicain John Hauler (15,6 %)[2].
Sénateur des États-Unis
Lors des élections de mi-mandat de 2014, Peters se présente au Sénat des États-Unis pour succéder au démocrate Carl Levin. Il est le seul candidat lors de la primaire démocrate[4]. Les républicains pensent d'abord pouvoir conquérir le siège, dans un contexte d'impopularité du président Obama. Leur candidate, Terri Lynn Land, ancienne secrétaire d'État (2003-2011), devance Peters dans plusieurs sondages au début de la campagne. Land mène cependant une mauvaise campagne ; à un mois de l'élection, Peters est largement en tête des enquêtes d'opinions. Les républicains choisissent alors d'investir dans d'autres élections[9],[10]. Le , Gary Peters est facilement élu sénateur avec 54,6 % des voix contre 41,3 % pour son adversaire républicaine[2],[4]. Il entre en fonction le . Lors des élections de 2020, il affronte John James, candidat républicain déjà défait en 2018 par Debbie Stabenow. Les républicains estiment que le Michigan est l'une des meilleures opportunités du scrutin de consolider leur majorité à la chambre haute.