Le 3 janvier 2009 Kay Hagan prête serment devant le vice-président de l'époque Dick Cheney, comme sénateur junior de Caroline du Nord.
Votes et prises de position au sénat
2009
Avant d'entrer au sénat, Kay Hagan est considéré comme une démocrate centriste et modérée.
Peut après sa prise de fonction elle rejoint le groupe nouvellement créé de sénateurs démocrates modérés, le Moderate Dems Working Group.
Lors de ses premiers votes de confirmation courant janvier, le sénateur Hagan apporte son soutien à des nominations importantes notamment celle de Geithner et de Clinton. Le 2 février elle confirme l'opposant aux armes a feux Eric Holder dans les fonctions de ministre de la justice des États-Unis. Le 13 février, bien qu'opposée en 2008 au Plan Paulson elle vote en faveur du gigantesque plan de relance de l'économie du président Obama, estimé à 787 milliards de dollars.
Près de trois mois après sa prise de fonction le Washington Post indique la sénatrice de Caroline du Nord suit la ligne du parti démocrate à 95,3% lors de ses soixante-trois premiers votes de loi.
En mars, Kay Hagan soutient la taxation à 90% des 165 millions de dollars de bonus versés aux trader du groupe américain AIG alors que celui-ci recevait de l'argent des contribuables américains.
Fin mai, elle rend visite aux troupes américaines présentent en Afghanistan.
Le 11 juin, elle est avec son collègue républicain Richard Burr l'un des 17 sénateurs des États-Unis à s'opposer à une loi du sénat imposant des restrictions à l'industrie du tabac adoptée par 79 sénateurs. Cette loi octroie à une agence du gouvernement fédéral l'autorité de contrôle de la sécurité alimentaire et des médicaments (FDA) afin de contrôler l'utilisation du tabac chez les jeunes et la dépendance envers ce produit. Ce texte adopté par le Sénat autorise l'administration à restreindre la vente et la distribution de tabac et de produits du tabac, sans toutefois lui permettre de les interdire totalement tout en réglementant davantage la publicité. Le fait que la Caroline du Nord soit l'un des principales producteurs de tabac des Etats-Unis motive le refus des deux sénateurs fédéraux de l'État.
Le 6 aout, Hagan vote en faveur de la nomination de Sonia Sotomayor à la Cour suprême des États-Unis.
Elle vote également le Matthew Shepard act, qui prévoit des peines plus lourdes pour les crimes de haine motivés par l'orientation sexuelle, l'identité de genre ou le handicap.
Enfin sur la très controversée réforme de santé de Barack Obama, Hagan à l'instar du sénateur Lieberman milite pour le retrait de "l'option publique" du plan sénatoriale. Elle obtiendra gain de cause et votera donc en faveur de plan, comme la totalité des soixante sénateurs du groupe démocrate.
2010
Au début de l'année, le Washington Post indique que la sénatrice Hagan suit la ligne du parti démocrate à 91.7% lors de ses quatre cent neuf votes de loi.