Im Kanton Zürich kandidierten für die Nationalratswahlen 2015 insgesamt 873 Personen auf 35 Listen, was einen neuen Rekord hinsichtlich Listen, aber nicht hinsichtlich Bewerberinnen und Bewerbern bedeutete – 2003 hatten sich gar 964 Personen für einen Nationalratssitz beworben. Vor 12 Jahren wurde im Kanton auch der bisher höchste Frauenanteil unter den Kandidierenden gemessen (38.4%). Bei den eidgenössischen Wahlen 2015 betrug dieser Anteil im Kanton Zürich noch 34.8%. Der Altersschnitt aller Kandidierenden lag bei 41.6 Jahren. Die hohe Zahl an unterschiedlichen Listen war auch dem zu erwartenden stärkeren Wettbewerb geschuldet, war dem Kanton Zürich doch aufgrund des Bevölkerungswachstums ein zusätzlicher Nationalratssitz (neu: 35 Sitze) zugesprochen worden.
Die Linke verband ihre sieben Listen – neben der SP, der Juso, der GP und den jungen Grünen schlossen sich die Alternative Linke (Alternative Liste inkl. PdA und kommunistische Jugend), die Zentrumspartei und die von Kunstschaffenden für die Wahlen geschaffene Liste Kunst und Politik zusammen. Damit war es – anders als 2011 – wieder zu einem grossen linken Zusammenschluss gekommen. Rechts verband sich die SVP zusammen mit ihrer Jungpartei mit den vier Listen der EDU und mit der Autofahrerliste. Kein Platz wurde den SD gewährt. Auch die Mitte verband sich. Zu reden gab dabei, dass sich die GLP nicht nur mit CVP, BDP und EVP verband, sondern dass sich in dem Zusammenschluss neben den Piraten und der Tierpartei auch die Bewegung Ecopop befand, die noch im November 2014 mit der gleichnamigen Initiative eine extreme Zuwanderungsbeschränkung gefordert hatte. Keine Verbindungen ging die FDP ein.
Mit Max Binder (svp, ZH), Toni Bortoluzzi (svp, ZH) und Andreas Gross (sp, ZH) traten drei langjährige Zürcher Volksvertreter nicht mehr an. Die drei hatten seit 1991 im Nationalrat gesessen. Ebenfalls vakant wurde der Sitz von Jacqueline Fehr (sp, ZH), die im Frühjahr in die Zürcher Regierung gewählt worden war. Die Grünen mussten den Sitz des zurückgetretenen Daniel Vischer (gp, ZH) verteidigen. Aufgrund der kantonalen Wahlen versprachen sich die FDP, aber auch die SP, Chancen auf einen Sitzgewinn. Die SVP wollte unbedingt ihren vor vier Jahren verlorenen zwölften Sitz zurückerobern. Aber auch die EDU und die Alternative Liste hofften auf einen Überraschungserfolg.

Anders als in den meisten Kantonen konnte sich im Kanton Zürich die SP als Siegerin feiern lassen. Die Zürcher Genossen schafften mit Daniel Jositsch (sp, ZH) nicht nur erstmals seit 1983 wieder den Sprung in den Ständerat – und zwar überraschenderweise gleich im ersten Wahlgang – sondern sie konnten auch zwei zusätzliche Nationalratssitze gewinnen. Die neu neun Sitze wurden möglich, weil ein Wählerzuwachs von 1.6 Prozentpunkten (neu: 20.9%) verzeichnet werden konnte. Ein SP-Mandat wird von alt-Botschafter Tim Guldimann übernommen, der als Auslandschweizer am vierthäufigsten auf die SP-Liste gesetzt worden war. Allerdings ging einer der neuen SP-Sitze wohl auf Kosten der Zürcher Grünen, die nur noch zwei Vertreter nach Bern schicken und 2.1 Prozentpunkte an Wählerstärke einbüssten (6.3%). Über den stärksten Wählerzuwachs im Vergleich zu 2011 konnte sich die FDP freuen. Der Sprung von 11.6% auf 15% bedeutete auch den Gewinn eines zusätzlichen Sitzes (neu: 5 Sitze). Der SVP gelang die Rückeroberung ihres zwölften Sitzes dank eines leichten Wählerzuwachses von 0.5 Prozentpunkten. Viel zu reden gaben aber die starken Veränderungen innerhalb der Volkspartei selber. Mit Christoph Mörgeli (svp, ZH), Ernst Schibli (svp, ZH) und Hans Fehr (svp, ZH) wurden gleich drei arrivierte Parteigrössen abgewählt. Als fulminant wurde der Wahlerfolg von Roger Köppel (svp, NR) bezeichnet, der zürichweit am meisten Stimmen erhielt und vom 17. Listenplatz an die Spitze der Zürcher SVP-Vertreter gewählt wurde. Viele Stimmen erhielt auch der neu antretende Hans-Ueli Vogt (svp, ZH), der wohl auch von seiner Ständeratskandidatur profitierte. Zu den Verlieren gehörten neben den Grünen auch die GLP (neu: 3 Sitze; 7.2%) und die BDP (neu: 1 Sitz; 3.6%), die je einen Sitz abgeben mussten. Trotz leichten Wählerverlusten konnten die CVP (2 Sitze; 4%) und die EVP (1 Sitz; 2.8%) ihre Mandate halten. Die Alternative Liste (1.8%) und die EDU (1.6%) verfehlten ihr Ziel eines Sitzgewinnes hingegen recht deutlich. Allerdings dürften beide Parteien ihren jeweiligen Listenpartnern zu Sitzgewinnen verholfen haben. Mit insgesamt 14 Frauen (SVP: 2 von 12; SP: 5 von 9, FDP: 2 von 5; GLP: 1 von 3; CVP: 2 von 2; EVP: 1 von 1; BDP: 1 von 1) beträgt der Frauenanteil der Zürcher Delegation neu 40% (2011: 29.4%). Die Wahlbeteiligung lag mit 47.3% einen halben Prozentpunkt höher als noch 2011.

Viel zu diskutieren gab im Kanton Zürich der Angriff von Christoph Blocher (svp) auf die Sitze der Bisherigen und wieder antretenden Verena Diener (glp) und Felix Gutzwiller(fdp). Die Chancen von Blocher standen allerdings nicht gut. Noch nie in den letzten 50 Jahren war in Zürich ein amtierender Ständerat abgewählt worden und ausserhalb der SVP-Klientel konnte der ehemalige Bundesrat nicht auf Unterstützung hoffen. Weitere sechs Parteien schickten Kandidatinnen und Kandidaten ins Rennen, wobei sie sich ihrer geringen Chancen bewusst waren, die Wahlen in die kleine Kammer jedoch als Plattform nutzen wollten. Die SP trat mit Thomas Hardegger an, nachdem sie sich gegen eine Kandidatur von Andreas Gross entschied, der Interesse signalisiert hatte. Die Grünen nominierten Balthasar Glättli. Urs Hany wurde von der CVP und Maja Ingold von der EVP ins Rennen geschickt. Komplettiert wurde das Feld durch Hans-Jakob Heitz (parteifrei.ch) und Jakub Walczak (Partei Solidarische Schweiz). Die FDP gab keine Wahlempfehlung für die SVP ab und brach damit eine Tradition. 2007 hatte sie sich nach langem Ringen noch für den damaligen Kandidaten Ueli Maurer ausgesprochen. Die BDP sprach sich für die beiden Bisherigen aus. Die SVP rief zu einem Gutzwiller-Boykott auf und die SP unterstützte auch die Kandidatur der Grünen.

Das absolute Mehr von 173'162 wurde im ersten Wahlgang von keinem der Kandidierenden erreicht. Diener (157'945) und Gutzwiller (153'548) lagen zwar relativ deutlich vor Blocher (131'041), die Zersplitterung der Stimmen führte aber zum Novum im Kanton Zürich, das bisherige Kantonsvertreter für einen zweiten Wahlgang antreten mussten. Von den restlichen Kandidierenden kamen lediglich Hardegger (72'727) und Glättli (68'036) auf mehr als 50'000 Stimmen. Beide zogen sich zusammen mit den Kandidierenden der CVP und der EVP für den zweiten Umgang zurück. Dieser fand Ende November statt und resultierte in der Bestätigung der beiden Bisherigen. Die Reihenfolge hatte sich dabei allerdings umgedreht: Gutzwiller (239'005) erhielt mehr Stimmen als Diener (214'436). Blocher war auch im zweiten Umgang überraschend weit abgeschlagen (123'939) und erhielt praktisch keine Stimmen aus anderen Parteien als der SVP, von denen für den zweiten Umgang ausser der EDU auch keine eine Empfehlung für die SVP ausgegeben hatten. Die Stimmen der zurückgetretenen Kandidierenden gingen an Diener und Gutzwiller, was den deutlichen Stimmenzuwachs bei den beiden Bisherigen erklärte. Der Stimmenrückgang bei Blocher konnte durch die schwache Mobilisierung der eigenen Wählerschaft erklärt werden. Die Stimmbeteiligung beim zweiten Wahlgang war denn auch auf 42,3% zurückgegangen (1, Wahlgang: 46,8%).

Von der 35köpfigen Zürcher Delegation sind vierzehn neu im Rat; zum ersten Mal wurde eine Frau der SVP gewählt. Der sowohl für den National- wie auch den Ständerat kandidierende Werner Vetterli (svp) schaffte den Sprung in die grosse Kammer. Für die SP kamen neu die als eher radikal eingestuften Andreas Gross, unter anderem GSoA-Gründungsmitglied, und Hans Steiger dazu. Bei der EVP überflügelte der populäre Pfarrer Ernst Sieber den erst 1990 ins Parlament nachgerückten und erneut kandidierenden Niklaus Kuhn, der damit ausschied. Die AP sowie die SD gewannen je einen zusätzlichen Sitz. Neu ist die Liste "Frauen macht Politik (FraP)" durch die Journalistin Christine Goll vertreten. Der bürgerlich-rechte Parteienblock ging mit zwei zusätzlichen Mandaten gestärkt aus den Wahlen hervor, wobei vor allem das rechtsnationalistische und populistische Lager profitieren konnte. Verlierer waren die FDP und der LdU, dessen Sitzzahl halbiert wurde.