Elle s'engage en politique très jeune puisqu'elle n'a que 16 ans lorsqu'elle commence à militer au sein de la Fédération indépendante et démocratique lycéenne (FIDL). Elle rejoint ensuite, en 1992, Act Up-Paris, une association militante de lutte contre le sida, où elle occupe les fonctions de trésorière et vice-présidente.
Titulaire en 1997 d'un diplôme d'études approfondies de droit public en économie, elle ne quitte pas tout de suite les bancs de l'école, donnant pendant quelques années des cours à la faculté de droit de Paris XII-Val de Marne.
Tout en officiant comme enseignante, elle monte en grade à Act Up-Paris, qu'elle préside de 1999 à 2001. Elle devient alors la première femme hétérosexuelle et séronégative à diriger l'association de lutte contre le sida, créée en juin 1989.
Dans la continuité de son engagement à Act Up-Paris, Emmanuelle Cosse collabore en 2002 au magazine mensuel gay français Têtu, pour lequel elle écrit des papiers politiques, notamment lors de la campagne présidentielle. Deux ans plus tard, le magazine orienté à l'extrême gauche, Regards, lui propose de tenir une chronique dans leurs colonnes, avant de se voir offrir le poste de rédactrice en chef de la revue.
Après son parcours de journaliste, la parisienne met les deux pieds en politique en rejoignant Europe Ecologie en 2009. L'année suivante, elle figure sur la liste Europe Ecologie lors des régionales en Ile-de-France et se fait élire vice-présidente du conseil régional d'Ile-de-France, chargée du logement, de l'habitat, du renouvellement urbain et de l'action foncière.
Le 30 novembre 2013, Emmanuelle Cosse recueille 55% des voix et devient secrétaire nationale d'Europe Ecologie Les Verts. Deux mois plus tard, elle annonce sa candidature aux régionales en Ile-de-France. Sa liste obtient 8,03% des voix à l'issue du premier tour. Au second tour, sa liste fusionne avec celles de Claude Bartolone (Parti Socialiste) et Pierre Laurent (Front de Gauche), mais se fait battre par Les Républicains-UDI-MoDem de Valérie Pécresse.
Le 11 février 2016, alors présidente du groupe EELV au conseil régional d'Ile-de France, elle quitte cette fonction et rejoint l'Elysée en qualité de Ministre du Logement en remplacement de Sylvia Pinel dans le gouvernement Valls III.
© Abaca, Somer
Emmanuelle Cosse attaquée par Yann Moix
Le 29 octobre 2016, Emmanuelle Cosse était l'invitée de l'émission "On n'est pas couché" sur France 2. Elle n'a pu échapper aux questions sur son conjoint Denis Baupin, accusé d'agression sexuelle par quatre femmes. Surtout, le chroniqueur Yann Moix n'a pas hésité à attaquer directement la ministre du Logement sur sa défense, créant la polémique et le malaise sur le plateau.
Emmanuelle Cosse quitte l'Élysée, à Paris, le 20 avril 2016.
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