W 2000 został wiceprezesem Partii Demokratycznej Mołdawii. W wyborach parlamentarnych w marcu 2005 uzyskał mandat deputowanego do Parlamentu Republiki Mołdawii z ramienia PDM. Do 2009 zajmował w nim stanowisko wiceprzewodniczącego Komisji Bezpieczeństwa, Porządku Publicznego i Obrony.
W czerwcu 2007 wziął udział w wyborach lokalnych na stanowisko burmistrza Kiszyniowa, w których zdobył 8,3% głosów poparcia. W 2007 opuścił PDM i wstąpił do nowo utworzonej Partii Liberalno-Demokratycznej. 8 grudnia 2007 Vlad Filat został wybrany na przewodniczącego PLDM w czasie jej kongresu założycielskiego.
W wyniku wyborów z kwietnia 2009 dostał się ponownie do parlamentu, a jego partia zdobyła 15 mandatów. W powtórnych wyborach parlamentarnych z lipca tegoż roku PLDM zdobyła 18 miejsc w parlamencie, a Vlad Filat po raz trzeci objął mandat deputowanego.
8 sierpnia 2009 wraz z liderami trzech pozostałych opozycyjnych partii politycznych, Marianem Lupu, Mihaiem Ghimpu oraz Serafimem Urecheanem, utworzył Sojusz na rzecz Integracji Europejskiej, koalicję, której celem było przejęcie władzy od Partii Komunistów Republiki Mołdawii.