1987 begann er seine eigene politische Laufbahn mit der Wahl zum Mitglied des Stadtrates von San Diego, dem er nicht nur bis 1992 angehörte, sondern er 1990 auch Vizebürgermeister war.
1992 wurde er als Kandidat der Demokraten erstmals in das US-Repräsentantenhaus gewählt und vertrat dort nach acht Wiederwahlen seit dem 3. Januar 1993 den 50. bzw. seit dem 3. Januar 2003 den 51. Kongresswahlbezirk. Seit 2007 war Bob Filner Vorsitzender des Ausschusses für Veteranenangelegenheiten (House Committee on Veterans’ Affairs). Nach seiner Wahl zum Bürgermeister von San Diego, bei der er sich mit 52,5 Prozent der Stimmen gegen den RepublikanerCarl DeMaio durchsetzte, legte er sein Abgeordnetenmandat am 3. Dezember 2012 nieder.