Inició su militancia en el Partido Acción Nacional en 1996.

Renunció al PAN en 2015 para adherirse al Movimiento Regeneración Nacional, entonces dirigido por Andrés Manuel López Obrador.

En 2018, fue postulada por Morena en segunda fórmula junto con Álvaro Suárez Garza, candidatos al Senado por Nuevo León por la coalición Juntos Haremos Historia.

En las elecciones generales, su fórmula obtuvo el 21.71 % de los votos, una diferencia de 1.82 % por debajo de la fórmula encabezada por Víctor Fuentes Solís del Partido Acción Nacional, quien obtuvo el 23.52 % y su escaño al senado por la primera minoría.

En 2023, Díaz se registró como precandidata a senadora por Nuevo León por el Movimiento Regeneración Nacional y en 2024 se definió que sería candidata en segunda fórmula al Senado de la República junto con Waldo Fernández González, ambos por la coalición Sigamos Haciendo Historia.