Dr Zainal melompat dari UMNO dan menyertai PKR pada 2005 yang dipimpin oleh Datuk Seri Anwar Ibrahim. Beliau menjawat jawatan sebagai Ahli Majlis Tertinggi parti itu bagi penggal 2007/2010.

Beliau diamanahkan bertanding di Hulu Selangor apabila berlaku krisis meletakkan calon di Hulu Selangor dan Sabak Bernam. Tanpa dijangka beliau menang di kawasan kubu Barisan Nasional / MIC itu pada pilihan raya umum Malaysia 2008 pada 8 Mac 2008. Penyandang kerusi Hulu Langat ialah Datuk G. Palanivel yang juga merupakan Timbalan Presiden MIC ditewaskan dengan majoriti tipis 198 undi.

Walaupun menang di Hulu Selangor, tetapi beliau tetap mengambil berat tentang PKR di Hulu Langat.

Menteri Besar Selangor, Tan Sri Abdul Khalid Ibrahim menyatakan PKR kehilangan seorang pemimpin yang sanggup mengambil risiko bersama-sama PKR dalam keadaan kesihatannya yang tidak mengizinkan.