Aktívny politický život Karola Ondriaša sa začal paradoxne, keď v roku 1988 ako nestranník vycestoval zo socialistického Československa na postdoktorálny študijný pobyt na univerzitu v USA. Tam sa na vlastnej koži oboznámil s fungovaním kapitalizmu ešte pred "nežnou revolúciou". Začal tam študovať politické, ekonomické a sociálne fakty socializmu a kapitalizmu, o čom po návrate na Slovensko napísal niekoľko knižných publikácií.

Do KSS vstúpil v roku 2000 a na IV zjazde KSS v roku 2000 bol zvolený do Ústredného výboru KSS a neskôr za podpredsedu KSS. V rokoch 2002-2006 pôsobil ako poslanec KSS v NR SR. Po dvojročnom pôsobení ako radového člena strany bol v roku 2008 opätovne zvolený za člena Ústredného výboru KSS.

Počas pôsobenia v NR SR v rokoch 2002-2006 podal a predniesol návrhy zákonov a uznesení:

• o čiastočnom odškodnení vkladateľov do nebankových subjektov (uznesenie bolo prijaté)

• o zmenách v sociálnom poistení, o invalidnom dôchodku (retroaktivitu pôvodného zákona potvrdil ústavný súd a invalidným dôchodcom bolo vyplatené odškodné)

• o prešetrení zákonnosti privatizácie a reštitúcie

• o študentských pôžičkách, proti spoplatneniu školstva

• o progresívnej dani z príjmov

• o stiahnutí vojakov z Iraku

• o znárodnení

• o dostavbe 3. a 4. bloku Jadrovej elektrárne Mochovce

• o zvýšení minimálnej mzdy

• o zavedení dane z príjmov cirkiev

• o zákaze privatizácie

• o nehumánnosti a nespravodlivosti kapitalistického politicko-ekonomického systému, nastoleného na Slovensku po roku 1989

• o Ústave pamäti národa

• o úžere

• o neprijatí Ústavy pre Európu

Plynule ovláda anglický a priemerne aj ruský jazyk.