Ο Ντεμιρτάς ξεκίνησε την πολιτική του καριέρα ως μέλος του Δημοκρατικού Κοινωνικού Κόμματος (DTP) το 2007, περίοδος που υποστήριζε, ως ένας από το «Thousand Hope Candidates», το DTP και κάποιες άλλες δημοκρατικές οργανώσεις στην Τουρκία. Εξελέγη στην 23η Βουλή και έγινε ο κοινοβουλευτικός αρχηγός του κόμματος σε ηλικία 34 ετών.
Ο Ντεμιρτάς κατέβηκε στις εκλογές του 2011, ως μέλος της λίσταςτου συνδέσμου «Εργασία, Δημοκρατία και Ελευθερία» υποστηριζόμενος από το BDP και 18 διαφορετικές δημοκρατικές πολιτικές οργανώσεις, αυτή τη φορά από το Χάκαρι. Επανεξελέγη στην 24η Βουλή.
Ο Ντεμιρτάς ήταν συμπρόεδρος του BDP την περίοδο όταν η διαδικασία και οι διαπραγματεύσεις ειρήνης ξεκίνησαν στην Τουρκία. Το 2014 ο Ντεμιρτάς εξελέγη μαζί με τη Φιγκέν Γιουκσεκντάγ συμπρόεδρος του Δημοκρατικού Κόμματος των Λαών (HDP) – μία νέα πρωτοβουλία προερχόμενη από τον τριετή συνασπισμό του BDP και διάφορα πολιτικά κόμματα και οργανώσεις υπό την αιγίδα του Δημοκρατικού Κογκρέσου των Λαών (HDK) – για τις Τουρκικές προεδρικές εκλογές του 2014, όντας ένας από τους τρεις υποψηφίους και ελπίζοντας να προσελκύσει αριστερούς ψηφοφόρους. Ήρθε τρίτος με ποσοστό 9,77%.
Ο Ντεμιρτάς ήταν συν-αρχηγός μαζί με την Φιγκέ Γιουκσεκντάγ στις Τουρκικές γενικές εκλογές του Ιουνίου του 2015, στην πρώτη προεκλογική εκστρατεία του κόμματος σε γενικές εκλογές. Το HDP ήρθε τέταρτο με 13,12% των ψήφων και κατέλαβε 80 από τις 550 έδρες.
Στις 4 Νοεμβρίου του 2016, ο Ντεμιρτάς συνελήφθη μαζί με τη Φιγκέν Γιουκσεκντάγ και άλλους βουλευτές του HDP. Ο Ντεμιρτάς δήλωσε ότι δεν είναι αρχηγός, μέλος, εκπρόσωπος ή συμπαθών της ένοπλης οργάνωσης PKK.
Στις 18 Ιανουαρίου του 2017, Τούρκοι εισαγγελείς ανακοίνωσαν ότι επιδιώκουν ποινή φυλάκισης 142 ετών για τον Ντεμιρτάς.
