Elle est la fille du chanteur Lenny Kravitz et de l'actrice Lisa Bonet.
Zoë a vécu son enfance à l’abri des strass et des paillettes. Son père voulait qu’elle mène une vie normale. Mais elle a très vite été attirée par le monde du showbiz. Décidée à ne pas être uniquement la « fille de », Zoë s’est déjà fait remarquer en posant pour les magazines Vogue, Elle et GQ, et plusieurs marques, dont Calvin Klein, Alexander Wang et Swarovski . Au cinéma, elle décroche des rôles dans A vif, où elle donne la réplique à Jodie Foster, et Le Goût de la vie avec Catherine Zeta-Jones et Aaron Eckhart.
Depuis 2013, elle suit les traces de son père dans la musique avec son groupe LOLAWOLF, fondé avec des amis musiciens. Musique de style indé, elle commence peu à peu à se faire connaître.
Elle a fréquenté l'acteur Ben Foster, l'acteur Robert Pattinson, l'acteur Michael Fassbender, rencontré sur le tournage de X-Men : Le Commencement, et l'acteur Penn Badgley.
C'est une très bonne amie de Kristen Stewart, Shailene Woodley et Jennifer Lawrence.
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