Mit seinem Eintritt in die Junge Union im Jahre 1989 und die CDU im Jahre 1991 begann die politische Laufbahn von Frank Gotthardt. Mit nur 24 Jahren zog er 1995 als jüngster direkt gewählter Abgeordneter in den Hessischen Landtag ein und vertrat bis zum 20. November 2008 die Interessen der Bürger des Wahlkreises 13 (Marburg-Biedenkopf II) in Wiesbaden. Von 1999 bis 2001 fungierte er als umweltpolitischer Sprecher der CDU-Landtagsfraktion, von 2001 bis 2003 war er Staatssekretär im Umweltministerium.

Die Abgeordneten der CDU wählten ihn 2003 zum Parlamentarischen Geschäftsführer der Fraktion im Hessischen Landtag. In dieser Position saß Gotthardt bis Ende 2005 direkt an der Schnittstelle zwischen Landesregierung und Fraktion. Ab März 2007 war Frank Gotthardt stellvertretender Vorsitzender der CDU-Landtagsfraktion und Mitglied im Präsidium der CDU Hessen.

Frank Gotthardt war von 1993 bis 2003 in seiner Heimatstadt Kirchhain Mitglied der Stadtverordnetenversammlung und stieg nur zwei Jahre nach Übernahme dieses kommunalpolitischen Mandats zum Vorsitzenden der CDU-Fraktion auf. Seit dem Jahr 1997 ist Frank Gotthardt Mitglied des Kreistags in Marburg-Biedenkopf. 2002 wurde er Vorsitzender des CDU Kreisverbandes Marburg-Biedenkopf. Im selben Jahr wurde er in den Landesvorstand der CDU Hessen gewählt.

Von 1999 bis 2003 war Frank Gotthardt Landesvorsitzender der Jungen Union Hessen. Im Jahre 2001 wurde er zum stellv. Vorsitzenden der Mittelstandsvereinigung Marburg-Biedenkopf gewählt, im selben Jahr rückte er in den Landesvorstand der MIT auf.

Frank Gotthardt war 2004 Mitglied der 12. Bundesversammlung und wählte Horst Köhler mit zum Bundespräsidenten. Seit dem Jahr 2005 sitzt er als Beisitzer im Bundesvorstand der Mittelstands- und Wirtschaftsvereinigung (MIT). Dort leitet er momentan die Arbeitsgruppe Bürokratieabbau.

2009 wurde Gotthardt zum stellvertretenden Bundesvorsitzenden der MIT-Deutschlands gewählt.

Er war stellvertretender Vorsitzender der Parlamentarischen Kontrollkommission Verfassungsschutz und stellvertretendes Mitglied im Stiftungsrat der Stiftung Hessischer Naturschutz.

Frank Gotthardt war Mitglied des "Ständigen Ausschusses" nach Art 93 HV und wurde im Februar 2010 Mitglied der Kreissynode des Evangelischen Stadtkirchenkreises Marburg.