Viene eletta Sindaca di Fermo nel 2011 con il 51,04% delle preferenze al primo turno, sostenuta da sei liste di centrosinistra (PD, SEL, Rifondazione-Comunisti Italiani, lista Di Pietro e due liste civiche locali). Un momento che ha fatto la storia della città in quanto Nella Brambatti è stata la prima sindaca donna di Fermo.