Зои Дешанель родилась 17 января 1980 года в Лос-Анджелесе, США. Актриса имеет французские и ирландские корни. Зои была названа в честь Зоуи Гласса — героя повести Джерома Сэлинджера «Фрэнни и Зоуи» (1961). Дешанель дебютировала в кино в 1999 году ролью в фильме «Доктор Мамфорд», за которой последовала роль старшей сестры-бунтарки Аниты Миллер в полуавтобиографической музыкальной драме Кэмерона Кроу «Почти знаменит» (2000).

 Размер груди Зои Дешанель  —  2.