Na dužnost senatorice iz savezne države Kalifornije izabrana je na izborima 2016. godine, kada je osvojila 61.6% ukupnih glasova. Na dužnost je stupila 3. siječnja 2017. Kao senatorici joj se počela poklanjati osobita nacionalna pozornost nakon izuzetnih ispitivanja dužnosnika administracije tadašnjeg predsjednika SAD-a [[Donald Trump|Donalda Trumpa]], uključujući i ono Trumpovog drugog kandidata za Vrhovni sud Bretta Kavanaugha, optuženog za seksualno zlostavljanje.<ref>{{Citiranje novina |title=California professor, writer of confidential Brett Kavanaugh letter, speaks out about her allegation of sexual assault |language=en-US |work=Washington Post |url=https://www.washingtonpost.com/investigations/california-professor-writer-of-confidential-brett-kavanaugh-letter-speaks-out-about-her-allegation-of-sexual-assault/2018/09/16/46982194-b846-11e8-94eb-3bd52dfe917b_story.html |accessdate=2021-06-05 |issn=0190-8286}}</ref>
Nakon što je izabrana na funkciju potpredsjednice SAD-a, Harris je dala ostavku na mjesto senatorice 16. siječnja 2021.,<ref>{{Citiranje weba |last=Harris |first=Kamala |date=2021-01-18 |title=Thank you, California |url=https://medium.com/@SenKamalaHarris/thank-you-california-d89ff421a0a4 |accessdate=2021-06-05 |website=Medium |language=en}}</ref>, a zamijenio ju je dotadašnji državni tajnik Kalifornije [[Alex Padilla]].<ref>{{Citiranje weba |date=2021-04-20 |title=California first: A Latino U.S. senator to replace Harris |url=https://apnews.com/article/senate-elections-elections-california-alex-padilla-gavin-newsom-862028e7aef12cb995db549b7707cf7b |accessdate=2021-06-05 |website=AP NEWS}}</ref>
