En 1983, elle est élue au conseil de l'éducation de San Diego, qu'elle préside de 1989 à 1992. Elle entre à l'Assemblée de l'État de Californie en 1994[1].
Représentante des États-Unis
Lors des élections de 2000, elle se présente à la Chambre des représentants des États-Unis. Dans le 49e district de Californie, qui compte légèrement plus de démocrates que de républicains[5], elle bat le représentant conservateur sortant Brian Bilbray(en), en rassemblant 49,6 % des voix contre 46,2 % pour le républicain[6].
Après le recensement de 2000, les circonscriptions californiennes sont redécoupées et Davis se présente dans le nouveau 53e district, plus favorable aux démocrates[4]. De 2002 à 2010, elle est réélue tous les deux ans avec plus de 62 % des suffrages[6]. Le district est redessiné en 2011. Davis est réélue avec 61,4 % des voix en 2012 et 58,8 % en 2014[6]. Elle rassemble plus de deux tiers des suffrages en 2016 et 2018[7]. Durant son mandat, elle vote environ 96 % du temps en accord avec le groupe démocrate[2].
En , elle annonce qu'elle n'est pas candidate à sa réélection en 2020, souhaitant passer davantage de temps à San Digeo[2].