Ihre Arbeitsschwerpunkte im Europäischen Parlament sind Friedenspolitik, Außenpolitik, Sicherheits- und Verteidigungspolitik, Arbeits- und Sozialpolitik sowie europäische Gewerkschaften. Sie ist Sprecherin der Linken im Europäischen Parlament für Arbeitsrecht sowie Friedens- und Sicherheitspolitik.

Özlem Demirel ist Mitglied im Ausschuss für Auswärtige Angelegenheiten (AFET) sowie im Unterausschuss für Sicherheit und Verteidigung (SEDE). Zudem ist sie stellvertretendes Mitglied im Ausschuss für Beschäftigung und soziale Angelegenheiten (EMPL) sowie im Ausschuss für bürgerliche Freiheiten, Justiz und Inneres (LIBE). Seit 2019 sitzt sie für DIE LINKE im Europäischen Parlament und leitet aktuell die Delegation deutschen Abgeordneten der Linken im Europaparlament. 

Im Mai 2019 wurde Özlem Demirel als Spitzenkandidatin der Linken in das Europäische Parlament gewählt.

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