De 2006 à 2008, elle est professeure des écoles remplaçante, avant de reprendre des études d'économie. En 2010, elle devient assistante pour personnes handicapées. En parallèle de sa profession, elle obtient une licence en droit des affaires et en gestion de l'université du Danemark du Sud en 2014[1].
Engagée au sein du parti Venstre, elle est candidate aux élections législatives du dans la circonscription de Funen mais ne parvient pas à être élue députée, devenant seulement la deuxième suppléante de son parti dans la circonscription[2]. Elle est élue au conseil municipal d'Odense lors des élections locales de [3].
Elle est élue députée au Folketing lors des élections législatives de [4]. En , elle devient la porte-parole du groupe parlementaire de Venstre pour les questions d'affaires sociales et de handicap[5]. En , elle est réélue conseillère municipale d'Odense[6].
Candidate à un deuxième mandat lors des élections législatives du , elle échoue à être réélue, devenant seulement la première suppléante de son parti dans sa circonscription[7].
Lors des élections municipales du , elle est réélue conseillère municipale d'Odense sur la liste de Venstre dirigée par l'ancien ministre Lars Christian Lilleholt[8]. Après le scrutin, ce dernier obtient un poste de maire-adjoint et choisit de démissionner de son mandat de député. En qualité de première suppléante de son parti dans la circonscription, Marlene Ambo-Rasmussen retrouve alors un siège au Folketing le . Elle prend alors le rôle de porte-parole du groupe parlementaire de Venstre pour les questions d'intégration, de logement et de psychiatrie[9].
