Lors de l'élection présidentielle de 2022, elle est un soutien de la candidate des RépublicainsValérie Pécresse. Elle se porte ensuite candidate aux élections législatives de 2022 dans la 2e circonscription de la Marne. Échouant à être investie par Les Républicains, qu'elle reconnaît comme sa « famille politique », elle est finalement investie un mois plus tard[4] par la coalition de la majorité présidentielle Ensemble[2]. Son investiture par Ensemble intervient alors qu'Aina Kuric, députée sortante de la 2e circonscription de la Marne et adhérente d'Horizons, vient d'annoncer sa candidature, qu'Horizons pensait acquise comme candidature de la majorité présidentielle[5]. Lors de sa campagne, afin de se différencier d'Aina Kuric, Laure Miller fait imprimer une première série de bulletins mentionnant « la candidate officielle d'Emmanuel Macron », ce qui les rend invalides. Au premier tour, 800 des bulletins de vote pour Laure Miller sont déclarés nuls, tandis qu'il lui manquait seulement 250 voix pour accéder au second tour de l'élection[2]. Estimant que son erreur est administrative, son parti dépose un recours en annulation de l'élection. Le Conseil constitutionnel lui donne raison et annule l'élection[6].
Elle est à nouveau candidate pour l'élection législative partielle dans la 2e circonscription de la Marne. Horizons accepte de ne pas réinvestir Aina Kuric, en faveur de Laure Miller[5]. Elle arrive en seconde position à l'issue du premier tour avec 30% des voix[7]. Elle est élue députée le 29 janvier 2023 avec 51,8 % des voix, face à la candidate Rassemblement nationalAnne-Sophie Frigout[8]. À nouveau candidate en 2024, elle conserve son siège[9].
