Durante su etapa universitaria fue dirigenta del Partido Demócrata Cristiano en la Federación de Estudiantes de la Universidad de Chile (FECH). Frei fue Senadora por la 2ª Circunscripción, Región de Antofagasta, por dos períodos consecutivos entre 1990 y 2006. Entre los años 1971 e 1973, ella fue Regidora por Santiago. En mayo de 2018 es electa como primera vicepresidenta de la Democracia Cristiana, en la directiva presidida por Fuad Chahín Valenzuela. En diciembre de 2018 recibe el premio de Derechos Humanos Jaime Castillo Velasco 2018, otorgado por la Comisión Chilena de Derechos Humanos. En septiembre de 2020 es condecorada por el Gobierno Francés con la Medalla del Orden Nacional de la Legión de Honor.