Sau khi thực tập và vượt qua kỳ thi luật pháp lần thứ hai, Bayram làm luật sư tại các bộ liên bang khác nhau. Từ năm 2003, bà là luật sư ở Berlin-Friedrichshain với trọng tâm là luật lao động và luật gia đình.[1]

Canan Bayram bắt đầu sự nghiệp chính trị của mình bằng cách gia nhập Đảng Dân chủ Xã hội Đức vào năm 1999. Năm 2006, bà được bầu vào Hạ viện Berlin tại Friedrichshain, giành 28% số phiếu bầu trong khu vực. Bà là người phát ngôn của hội nghị thượng đỉnh SPD và là thành viên của Ủy ban về Các vấn đề Hiến pháp, Nội vụ, An ninh và Trật tự, cũng như Uỷ ban Kinh tế, Công nghệ và Phụ nữ.[2] Tháng 5 năm 2009, bà đã rời khỏi SPD và gia nhập Liên minh 90 / Đảng Xanh trong Hạ viện Berlin.[1]

Bayram được tái đắc cử trong các cuộc bầu cử Berlin năm 2011 và 2016 tại quận Friedrichshain-Kreuzberg 5. Bà là người phát ngôn cho chính sách di dân, hội nhập và tị nạn cũng như phát ngôn viên về chính sách pháp lý trong Đảng.[3] Bà cũng là thành viên của Ủy ban Tích hợp, Lao động, Đào tạo nghề và Xã hội, Uỷ ban Nội vụ, An ninh và trật tự, Ủy ban Pháp luật, Hiến pháp, Bảo vệ người tiêu dùng và Chống phân biệt đối xử. Những ưu tiên chính trị của bà là chính sách thị trường lao động, chính sách gia đình, và chính sách trong nước và pháp luật.

Vào ngày 28 tháng 2 năm 2017, Bayram công bố ứng cử.[4] Tại cuộc họp bầu cử vào ngày 11 tháng 3 năm 2017, bà được đề cử làm ứng cử viên Liên minh 90/Đảng Xanh cho quận bầu cử Berlin Friedrichshain-Kreuzberg – Prenzlauer Berg East cho cuộc bầu cử liên bang năm 2017.[5] Trong Liên minh 90/Đảng Xanh ở Berlin từ ngày 16 đến ngày 18 tháng 6 năm 2017, Bayram đã được giới thiệu với một lượng khán giả lớn hơn trên toàn quốc. Trong một bài phát biểu giới thiệu, Bayram đã chỉ trích gay gắt các ứng cử viên chính của đảng Katrin Göring-Eckardt và Cem Özdemir.[6]

Trong cuộc bầu cử liên bang vào tháng 9, Bayram được bầu trực tiếp tại khu bầu cử Berlin Friedrichshain-Kreuzberg - Prenzlauer Berg East với 26,3% số phiếu.[7] Cũng giống như người tiền nhiệm của bà trong khu vực, Hans-Christian Ströbele, Bayram là người duy nhất trong Liên minh 90/Đảng Xanh của Bundestag được bầu trực tiếp và không phải từ danh sách đảng viên.[8][9]