Pada tahun 2003, Dedi terpilih sebagai Wakil Bupati Purwakarta untuk periode 2003-2008, menjadi Wakil Bupati termuda di usia 32 tahun.
Pada 2008, ia mencalonkan diri sebagai Bupati Purwakarta dan terpilih untuk periode 2008-2013, menjadi Bupati pertama yang dipilih langsung oleh rakyat.
Ia kembali terpilih untuk periode kedua sebagai Bupati Purwakarta pada 2013-2018 bersama Dada Koswara.
Selain itu, Dedi juga aktif di partai politik, terpilih sebagai Ketua DPD Partai Golkar Jawa Barat pada 2016-2020 dan menjadi Ketua Tim Kampanye Jokowi–Ma‘ruf di Jawa Barat pada 2018.
