Político do Estado de Tabasco, presidiu o Partido Revolucionário Institucional (PRI) local e posteriormente o Partido da Revolução Democrática (PRD). Iniciou sua carreira dirigindo o Instituto Indigenista (1977) e, depois, também dirigiu o Instituto Nacional do Consumidor (1984). Apoiou Cuauhtémoc Cárdenas Solárzano nas eleições de 1988 e participou da fundação do PRD em 1989.
Em 2000, disputou e venceu as eleições para a Chefia do Governo do Distrito Federal derrotando Santiago Creel, candidato do Partido Ação-Nacional (PAN), e Jesús Silva Herzog Flores do PRI. O pleito foi marcado por forte contestação da oposição, que argumentou a ilegitimidade de sua eleição por não residir na capital.
Construindo uma imagem de frugalidade e de moderação política, López Obrador uniu em torno de si tanto os setores populares quanto significativa parcela da classe média. Assumiu uma política de inclusão social, levando o governo do Distrito Federal a lançar políticas visando melhorar a educação e a saúde públicas. Também iniciou importante reforma nos órgãos de segurança para combater a corrupção e a violência de policiais. Além disso, procurou implementar políticas de reurbanização, modernizando a capital mexicana, em especial as que envolviam melhorias no caótico trânsito da cidade.
Apesar de ter reduzido determinados índices de criminalidade, López Obrador foi encurralado por uma onda de sequestros que assolou a Cidade do México entre 2003 e 2005. À sensação de insegurança somaram-se disputas judiciais promovidas pela oposição, especialmente o Processo Desaforo (2004-2005), que tratava de uma desobediência sua a uma ordem judicial contestando uma desapropriação promovida por sua antecessora no poder.
As tentativas de afastamento de López Obrador foram rechaçadas, embora entre os dias 8 e 25 de abril de 2005 ele tenha ficado afastado da Chefia de Governo após ter seus direitos políticos suspensos. Reintegrado por força de ordem judicial e pressão popular, assumiu sua pré-candidatura às eleições presidenciais de 2006 após a recusa de Cuauhtémoc Cárdenas.
Em 29 de julho de 2005, renunciou ao seu cargo para iniciar a campanha eleitoral como pré-candidato do PRD. Assumindo uma nítida postura de esquerda, Obrador questionou as práticas político-econômicas do PRI e do PAN. Procurou também construir uma aliança de esquerda que embasasse sua candidatura. Um dos obstáculos para a formação dessa frente de esquerda foi a posição dos zapatistas, que questionavam a sua capacidade de efetivar uma plataforma vinculada às causas sociais. Apesar de sua forte base popular, perdeu as eleições (com resultado contestado) para Felipe Calderón. Concorreu à presidência novamente em 2012, eleição que foi vencida por Peña Neto.