Зоя Федорова начала сниматься в кино в 1934 году. В Советском Союзе она стала настоящей звездой благодаря съемкам в таких лентах, как «Подруги» и «Музыкальная история».
И хотя артистка трижды была замужем, счастья в браке она так и не нашла. Ее мужьями были Леонид Вейцлер, Владимир Рапопорт и Иван Клещев. Кроме того, Федорова завела роман с американским военным моряком Джексоном Тейтом, который спустя некоторое время стал адмиралом ВМС США. Их отношения не сложились по той причине, что Тейт был выдворен из СССР до того, как узнал, что актриса ждет ребенка.
Поскольку связи с иностранцами были запрещены, Федорова вступила в фиктивный брак с Александром Рязановым. В конце 1945-го ее арестовали по статье «за шпионаж в пользу иностранных государств». Ей дали 25 лет лагерей усиленного режима, конфисковали имущество. Сестра Зои Федоровой воспитывала дочь актрисы Викторию. Причем ее также отправили в Казахстан на всю жизнь. По этой причине артистке не удалось приехать на похороны своей матери. Лишь после смерти Сталина последовала реабилитация актрисы.