Zoey Francis Thompson Deutch 1994. november 10.-én született Los Angelesben és ott is nevelkedett. Igazi sztárcsaládból származik, szülei a színésznő Lea Thompson és a rendező Howard Deutch, nővére a szintén színésznő Madelyn Deutch. Apja zsidó vallásában nevelkedett és már megvolt a saját Bat Mitzvah ünnepségége is. A kaliforniai Oakwood School és a Los Angeles County High School tanulója volt, amelyekben művészetet és színjátszást tanult, mindkettőből kitűnő eredménnyel végzett. Első szerepe a 'Mayor Cupcake' cimű családi filmben volt 2011-ben, ahol édesanyjával és nővérével együtt szerepel. 2010-2011. között a 'Zack és Cody a fedélzeten' cimű sorozatban visszatérő szereplőként Maya Bennett szerepében láthattuk, aki Zack szerelme volt. 2011-ben szerepelt még a 'Hallelujah' cimű mozifilmben, majd feltűnt az 'N.C.I.S.' és a 'Gyilkos elmék - Alapos gyanú' egy-egy részében is. A 2011 szeptemberében induló 'Ringer' cimű sorozatban alakitotta Juliet Martin karakterét Sarah Michelle Gellar bajos mostohalányát. 2013-ban megkapta a híres tini könyvadaptációban, a 'Lenyűgöző teremtmények' cimű moziban Emily Asher szerepét, aki egy igazán népszerű lány volt az iskolában. Ugyanebben az évben feltünt anyja mellet az ABC Family csatorna 'Elcserélt lányok' cimű sorozat egyik részében. 2014-ben a 'Vámpírakadémia' cimű könyv filmváltozatában az egyik főszereplőt játsza. Karaktere Rose Hathaway egy fiatal nő és legjobb barátnőjével Lissával erősen kötődnek egymáshoz, aki egy vámpir. Bár a filmet sok negativ kritika érte, Zoey karierrje igazán csak most lendült meg. 2015-ben 'That's What I'm Talking About', 'Good Kids', 'Vincent-N-Roxxy' cimű mozifilmekben láthatjuk. 2016-ban pedig a 'Dirty Grandpa' mozifilmben lesz látható. Számos jótékonysági szervezet támogatója, köztük a Tijuanaban lévő 'Corazon De Vida' Árvaházé, de oszlopos tagja a 'The Alzheimer's Association', 'What A Pair', és 'Race to Erase MS' szervezeteknek is és a 'Give Water' alapitványnek is.