Han blev første gang valgt til Stortinget i 1961 for Østfold, som han repræsenterede frem til 1981. Han var 1965-1972 sit partis gruppeformand og fra 1967 partiformand. I alt var han medlem af parlamentet i fem valgperioder. Han dannede efter valget i 1972 en centrumregering bestående af Kristelig Folkeparti, Senterpartiet og Venstre og blev dermed sit partis første statsminister. Han sad til 16. oktober1973. Korvalds regerings vigtigste opgave var forhandlingerne om en handelsftale med EF, da ansøgningen om norsk medlemskab af fællesskabet var blevet nedstemt ved folkeafstemningen i 1972. Han trak sig fra landspolitik i 1981 og blev amtsborgmester i Østfold, hvor han sad til 1986.