Durante la dictadura de Marcos Pérez Jiménez compartió la actividad política con los estudios de Derecho, participando activamente en la huelga de los estudiantes y luchando en la clandestinidad contra su gobierno con el seudónimo de "Lydia".
Luego de ser encarcelada, Isabel Carmona obtuvo el reconocimiento de los líderes de la resistencia del partido Acción Democrática Leonardo Ruiz Pineda, Simón Sáez Mérida y Alberto Carnevalli. Posteriormente se casó con el periodista Pedro Serra Piñerúa. A los 24 años es detenida nuevamente y recluida en la Cárcel de Mujeres de Los Teques,[1][2] donde el 3 de noviembre de 1957 nació su tercer hijo Luis Carlos Serra Carmona, quien vivió seis meses en la prisión. Para entonces su esposo también se encontraba preso, en la Cárcel de Ciudad Bolívar.
Isabel Carmona continuaría militando en Acción Democrática, donde integró el buró juvenil del partido.[1] En 1960 fue una de los 200 miembros del buró que firmó el documento conocido como Tesis doctrinaria, donde critican la política del presidente Rómulo Betancourt, de su mismo partido, y es entregado a la prensa por los dirigentes juveniles Domingo Alberto Rangel, Gumersindo Rodríguez y Rafael José Muñoz[3]
En 1961 se graduó en derecho en la Universidad Central de Venezuela (UCV); el mismo año fue firmante de la constitución venezolana de 1961.[1] Isabel Carmona ocuparía el cargo de diputada al Congreso Nacional por el estado Apure en dos periodos,[1][4]
En el ámbito ideológico y de relaciones internacionales, Carmona de Serra ha manifestado públicamente una admiración por la Revolución Cubana y por Fidel Castro, a quien describió en entrevistas como un amigo personal y una figura de gran influencia para sectores de su partido durante las décadas de 1960 y 1970. En una conocida entrevista realizada por la periodista Rocío Higuera de Globovisión, relató cómo ella y otros militantes de Acción Democrática fueron «devotos» de la experiencia cubana en aquellos años, un sentimiento que se reflejó en ciertos gestos de gobiernos adecos de la época. Durante la presidencia de Carlos Andrés Pérez (1974-1979), por ejemplo, se registraron acercamientos notorios con La Habana: Fidel Castro asistió a actos oficiales en Venezuela, el gobierno venezolano brindó respaldo financiero y logístico a movimientos de izquierda en Centroamérica —como el sandinismo en Nicaragua— y se mantuvieron vínculos simbólicos con líderes revolucionarios latinoamericanos. Este episodio ha sido objeto de amplio debate en la esfera pública venezolana contemporánea. Diversos analistas y críticos, especialmente desde sectores opositores al chavismo, interpretan esa simpatía histórica de amplios círculos de Acción Democrática hacia el modelo cubano como uno de los antecedentes ideológicos que facilitaron, décadas después, el ascenso y la consolidación del proyecto chavista a partir de 1999. Argumentan que la falta de una ruptura clara con ciertas influencias socialistas y tercermundistas de los años setenta impidió aprender lecciones definitivas sobre los riesgos del estatismo y el autoritarismo de izquierda, permitiendo que esos elementos encontraran terreno fértil en el discurso y las prácticas del gobierno de Hugo Chávez.
En mayo de 1975 organizó el Congreso Venezolano de Mujeres, realizado en Caracas y presidido por Helena Fierro y primera mujer presidenta de la Corte Suprema de Justicia, junto con Elia Borges de Tapia, Margot Boulton de Bottome, Olga Luzardo, Haydée Castillo, Argelia Laya, Raquel Reyes, Tecla Tofano, Esperanza Vera y Elizabeth Farías.[2] Isabel Carmona de Serra también ha sido miembro del Frente Nacional de Mujeres.[5] Ha continuado militando en Acción Democrática, donde además de ser miembro del buró juvenil inicialmente, posteriormente fue asesora del buró femenino del partido.[6] Años después se desempeñaría como presidenta de Acción Democrática.[5][7][8]
En la actualidad, Isabel Carmona de Serra continúa siendo una voz activa dentro de Acción Democrática, defendiendo la permanencia y la identidad histórica del partido frente a intentos de intervención o confiscación durante el período chavista.