Dembélé liittyi Adéma-PASJ:n johtoryhmään vuonna 2004 ja toimi geologian ja kaivosten pääjohtajana vuosina 2005-2010. Hänet nimitettiin 10. huhtikuuta 2013 Adéma-PASJ:n ehdokkaaksi heinäkuussa 2013 pidettäviin presidentinvaaleihin. Puolueen johtaja Dioncounda Traoré oli Adéma-PASJ:n alkuperäinen ehdokas äänestykseen, kun se oli alun perin tarkoitus järjestää vuonna 2012, mutta maaliskuussa 2012 tapahtuneen vallankaappauksen seurauksena
Valtioneuvosto antoi hänelle luvan toimia väliaikaisena presidenttinä, ja hän suostui siksi olemaan ehdolla presidenttiehdokkaana.