Leoš Heger dříve vystupoval jako nestraník a jako takového ho již dříve ODS několikrát navrhla na své kandidátky do zastupitelstva města Hradec Králové a následně také do senátních voleb. Tam však na rozdíl od voleb do zastupitelstva ve druhém kole neuspěl. Od 29. května 2010 byl oficiálně poslancem Poslanecké sněmovny za TOP 09 v Královéhradeckém kraji.

Heger po studiu zůstal na lékařské fakultě UK Hradce Králové jako její zaměstnanec a pracoval jako rentgenolog Fakultní nemocnice Hradec Králové (FN HK). Přes čtyři roky pracoval také v zahraničí (USA, Kuvajt, bývalá NDR).

V roce 1993 se stal náměstkem ředitele FN HK, od roku 1996 byl jejím ředitelem. Po téměř 14 letech úspěšného hospodaření a rozvoje nemocnice na vlastní žádost funkci ředitele předal.

V TOP 09 se věnoval volebnímu programu v oblasti zdravotnictví, nebyl ale ve vyjednávacím týmu koaličního programu. O post ministra podle svých slov neusiloval. Když ale TOP 09 tento resort připadl (původně ho nechtěli), nabídku na funkci přijal. „Je mi jasné, že jde o rizikový resort a budu na odstřel číslo jedna,” řekl tehdy.

Kuriózní bylo, jak se o svém navržení do vlády Heger dozvěděl. Koncem června mu totiž krátce před půlnocí zavolal místopředseda TOP 09 Miroslav Kalousek a zeptal se ho, zda chce být ministrem zdravotnictví. Heger prý s něčím takovým nepočítal, ale navzdory absenci času na rozmyšlení odpověděl, že nabídku přijímá.

Ve chvíli jmenování do funkce ministra mu v červnu 2010 bylo 62 let.

Svůj mandát poslance obhajoval i v roce 2013 po rozpadu vlády a uspěl. Dne 13. prosince se stal místopředsedou strany TOP 09, místopředsedou Výboru pro zdravotnictví a předsedou Expertní komise TOP 09 pro zdravotnictví. Funkci místopředsedy strany zastával do ledna 2017. Post poslance se snažil obhájit i v roce 2017, ale i když byl lídrem TOP 09 v Královéhradeckém kraji, mandát nezískal.

V roce 2014 kandidoval do zastupitelstva Hradce Králové (kde byl zastupitelem mezi lety 2002 a 2010) na 13. místě kandidátky TOP 09. Vlivem preferenčních hlasů se dostal na první místo a ve volbách uspěl. V následujících volbách v roce 2018 však již neuspěl a mandát neobhájil.

Působí také jako zastupitel Královéhradeckého kraje. Kam se dostal jako lídr kandidátky ve volbách v roce 2016.