Tharman bergabung dengan politik Singapura pada 2001 dengan terpilih sebagai anggota parlemen partai berkuasa, Partai Aksi Rakyat (PAP). Dia dipercaya memegang jabatan kabinet, di antaranya menteri pendidikan, keuangan, tenaga kerja dan kebijakan sosial. Dia juga diangkat sebagai wakil perdana menteri pada 2011 di bawah Perdana Menteri Lee Hsien Loong.
Tharman juga aktif dalam urusan internasional, menjabat sebagai ketua Komite Moneter dan Keuangan Internasional (IMFC), badan pembuat kebijakan Dana Moneter Internasional (IMF), dari 2011 hingga 2019. Dia juga menjadi orang Asia pertama yang memegang jabatan tersebut.
Selain itu Tharman juga memimpin beberapa forum dan inisiatif global mengenai isu-isu ekonomi dan sosial.
Tharman mengundurkan diri dari PAP pada Juli 2023 untuk mencalonkan diri sebagai presiden.
Dia menikah dengan Jane Yumiko Ittogi, mantan pengacara dan pekerja sosial asal Jepang. Mereka memiliki empat anak, yakni seorang putri dan tiga putra.
Tharman Shanmugaratnam secara luas dianggap sebagai salah satu pemimpin paling berpengaruh dan dihormati di Singapura dan Asia. Dia menjadi presiden ketiga Singapura yang berasal dari India.
Tharman melanjutkan jejak Sellapan Ramanathan atau S R Nathan, politikus Singapura keturunan Tamil yang menjabat mulai 2009. Sebelum itu ada Chengara Veetil Devan Nair yang menjabat presiden mulai 1981 hingga mengundurkan diri pada 1985.