Perjalanan karir politiknya makin menjulang, di mana pada Kongres Partai Demokrat yang diselenggarakan pada 20-23 Mei di Bandung, Jawa Barat, ia terpilih menjadi Ketua Umum, mengalahkan calon kuat seperti Andi Malarrangeng dan Marzuki Alie. Anas kemudian dilantik sebagai Ketua Umum, dengan Edi Baskoro Yudhoyono sebagai Sekertaris Jenderal DPP Partai Demokrat untuk periode 2010-2015.
Saat itu, Anas dinilai menjadi salah ketua partai politik termuda di Indonesia, dan memiliki masa depan yang cerah dalam dunia politik Indonesia. Ia bahkan disebut-sebut menjadi bakal calon presiden dari generasi muda.
Karir Anas di dunia perpolitikan Indonesia tercatat kandas, akibat keterlibatannya dalam kasus dugaan korupsi proyek Hambalang. Dalam kasus ini, Anas disebut oleh mantan Bendahara Umum Partai Demokrat Nazarudin, menerima sejumlah uang proyek.
Nazaruddin saat itu telah lebih dulu diincar oleh Komisi Pemberantasan Korupsi (KPK) dalam dugaan suap pembangunan Wisma Atlet SEA Games di Palembang yang melibatkan mantan Sekretaris Menteri Pemuda dan Olahraga Wafid Muharam, dan sejumlah direktur perusahaan yang terlibat dalam pembangunan wisma itu.
Nazaruddin ditetapkan sebagai tersangka dalam kasus itu sejak 4 Juni 2011, namun melarikan diri ke Singapura sejak 23 Mei 2011 sebelum dicekal oleh KPK. Ia terbukti bersalah karena menerima komisi 13% atau sejumlah Rp25 miliar yang baru diterima sejumlah Rp4,3 miliar.
Ihwal keterlibatan Anas sebagai pengatur proyek Wisma Hambalang bernilai Rp 1 triliun itu, Nazaruddin menyebutkan, didasari oleh kebutuhan Anas untuk menyelenggarakan kongres. Menurut Nazaruddin, saat itu Anas membutuhkan sekitar Rp 100 miliar agar dapat terpilih sebagai Ketua Umum Partai Demokrat.
Nyanyian Nazaruddin mendapatkan perhatian dari KPK. Komisi antirasuah itu serius mendalami dugaan korupsi di sekitar pembangunan Wisma Atlet Hambalang atau Pusat Pendidikan, Pelatihan, dan Sekolah Olahraga Nasional (P3SON) dan menetapkan Anas sebagai tersangka pada Februari 2013.
Anas dinyatakan terbukti menerima gratifikasi sebesar Rp 2,21 miliar dari PT Adhi Karya. Selain itu, ada Toyota Harrier seharga Rp 670 juta serta gratifikasi lainnya.
Hakim pengadilan tindak pidana korupsi saat itu menyatakan Anas juga terbukti menerima gratifikasi sebesar Rp 25,3 miliar dan US$ 36,000 dari Permai Group. Dari Nazaruddin sendiri, hakim menyatakan ia terbukti menerima Rp 30 miliar dan US$ 5,2 juta.
