Em 2018, foi convocada pela militância para disputar a pré-candidatura ao Governo do Estado. Chegou a liderar as pesquisas de intenção de voto, mas o projeto não foi efetivado em função de orientações nacionais do partido, que optou pela consolidação de uma aliança com outras legendas e o apoio à reeleição do então governador, Paulo Câmara (PSB).
Apoiada pela mesma militância e por inúmeros setores da sociedade civil, entrou na disputa por uma vaga na Câmara Federal. Venceu com uma expressiva votação com 193 108 mil votos - a segunda parlamentar federal mais votada no estado nas eleições de 2018. É a quarta mulher eleita deputada federal na história de Pernambuco.
Após seu terceiro mandato como vereadora de Recife (PE), Marília Arraes chegou à Câmara dos Deputados para reforçar a bancada feminina no Parlamento federal. Segunda candidata mais bem votada em seu estado. Neta do ex-governador Miguel Arraes, Marília nasceu e cresceu em um ambiente de intensa atividade política. Formou-se em Direito pela Universidade Federal de Pernambuco, onde se engajou no movimento estudantil, debatendo gênero e a pluralidade de direitos. Aos 24 anos, elegeu-se pelo PSB vereadora do Recife com 9.533 votos, sendo a parlamentar mais nova na 15ª legislatura.
Durante o biênio 2009/2010, atuou como presidente da Comissão de Políticas Públicas da Juventude. Em 2011, tornou-se a primeira mulher a presidir a Comissão de Legislação e Justiça. Em 2012, reelegeu-se vereadora com 8.841 votos. Logo após as eleições, assumiu a Secretaria Municipal de Juventude e Qualificação Profissional. Em fevereiro de 2016, oficializou sua desfiliação do PSB. No mesmo ano, foi eleita com 11.872 votos, uma das maiores votações da atual legislatura e uma das mais expressivas entre os parlamentares do PT.
Mandatos (na Câmara dos Deputados):
Deputado(a) Federal - 2019-2023, PE, PT, Dt. Posse: 01/02/2019.
