In oktober 2013 kreeg ze een aanstelling als promovendus bij de Katholieke Universiteit Leuven op het gebied van internationaal handelsrecht.[9][10] Ze keerde in 2017 terug naar Nederland maar ze bleef werkzaam aan de Leuvense universiteit.[11] In 2019 gaf Koekkoek enige tijd les aan de China-EU School of Law en kreeg in hetzelfde jaar een betrekking als advocaat-stagiair bij het advocatenkantoor Fieldfisher in Amsterdam.[9][10]
Nadat ze lid van D66 was geweest, sloot Koekkoek zich in 2018 bij Volt aan omdat ze vond dat bepaalde kwesties zoals klimaatproblemen en de opvang van migranten 'niet door een nationalistische bril' moesten worden bekeken, maar Europees worden aangepakt.[12][13] Ze noemde Jacinda Ardern en Angela Merkel als haar politieke voorbeelden.[12] Koekkoek was betrokken bij het schrijven van het Europese verkiezingsprogramma van Volt en was bij de Europese Parlementsverkiezingen 2019 in Nederland de 22e kandidaat.[13][14]
Bij de Tweede Kamerverkiezingen 2021 verscheen ze op plaats vier op de kandidatenlijst van Volt en schreef ze wederom mee aan het verkiezingsprogramma.[13] In de campagne zei ze zich zorgen te maken over toenemend racisme en discriminatie in Nederland en Europa en ze benadrukte het belang van de bescherming van grondrechten en inclusie.[7][11] Zo pleitte ze ervoor dat asielzoekers al tijdens hun procedure de mogelijkheid zouden krijgen om de taal te leren en betaald werk te doen.[11] Koekkoek ontving bij de verkiezingen 37.093 stemmen, waardoor ze met voorkeurstemmen werd verkozen.[15] Hierdoor kwam de nummer drie op de kandidatenlijst, Ernst Boutkan, niet in de Kamer.[2][16] Eind 2022 nam de Tweede Kamer een motie van Koekkoek en Hülya Kat (D66) aan om de overheid aan te zetten gratis menstruatieproducten aan te bieden aan huishoudens met een laag inkomen.[17] Koekkoek noemde het een begin en pleitte voor het gratis maken voor deze producten voor iedereen.[18] Ze ging van 15 maart tot 5 juli 2023 met zwangerschapsverlof met Ernst Boutkan als vervanger.[19][20]
Koekkoek is lid van de volgende parlementaire commissies:[21]