Žembová kandidovala do parlamentu na listine KDH z pozície číslo 100. KDH dosiahlo v parlamentných voľbách výsledok 4,94 percenta hlasov a do parlamentu sa prvý raz v histórii nedostalo.
Natália Žembová pôsobila ako hovorkyňa kresťanských demokratov od 20. februára 2015. Vo funkcii nahradila Mateja Kováča, ktorý sa stal hovorcom Mosta-Híd.
Ešte predtým pracovala ako redaktorka domáceho spravodajstva v RTVS, neskôr pripravovala aj moderovala reláciu o dianí v Európe v spolupráci s Európskym parlamentom. Od roku 2007 moderovala hlavné spravodajstvo RTVS. Účinkovala aj v spote Aliancie za rodinu propagujúcom referendum.