Younous est député européen depuis le 4 janvier 2012, réélu le 25 mai 2014 sur la liste de l’Union pour les Outremer et le 26 mai 2019 sur la liste de La France insoumise. Younous Omarjee est membre du Conseil national du débat sur la transition énergétique, lancé en 2013 par le gouvernement français. Le 16 janvier 2018, il est un des trois premiers signataires de l’amendement adopté par le Parlement européen interdisant la pêche électrique. Il est impliqué dans la recherche d’alternatives aux expériences sur les animaux.