Зои Клэр Дешанель (17 января 1980 года рождения) посчастливилось родиться в знатной семье кинооператора Калеба Дешанеля - номинанта премии «Оскар», и актрисы Мэри Джо Дешанель (Уэйр). А ее прадедушка и вовсе был первым лицом государства, 11-м президентом Франции. Родители назвали ее в честь героя повести Джерома Сэлинджера «Фрэнни и Зои». «Голливудское» детство казалось сказкой, если бы не постоянные разъезды отца-оператора, вместе с ним кочевую жизнь вела вся семья, так что юность Зои прошла далеко от родного Лос-Анджелеса, что ее немало угнетало. Впрочем, девочке удалось закончить частную калифорнийскую школу в Санта-Монике. В этот период ее больше всего увлекала музыка, она пела, играла на гавайской гитаре, фортепиано, мечтая работать в музыкальном театре. Однако в 18-летнем возрасте девушка попробовала сыграть в телесериале («Салон Вероники»), и карьера актрисы ее затянула. Через год она снялась в комедии «Доктор Мамфорд» (1999), а потом появилась в музыкальной драме Кэмерона Кроу «Почти знаменит» (2000) в роли «трудной» сестры главного героя. Начинающая актриса получала роли в успешных картинах, в которых были заняты голливудские звезды, однако трудилась, в основном, на второстепенных ролях: «Маниакальный» (2001) с Джозефом Гордоном-Левиттом, «Хорошая девочка» (2002) с Дженнифер Энистон и Джейком Джилленхолом, «Покинутый» (2002) с Кэти Холмс, «Большие неприятности» (2002) с Тимом Алленом и Рене Руссо.
Дешанель появлялась на экранах так часто, что в конце концов ее пригласили на главную роль в фильме «Все настоящие девушки» (2003). За роль 18-летней девственницы, с горячим любопытством постигающей науку секса, Дешанель номинировали на премию «Независимый дух». В том же году 23-летняя актриса появилась в фильмах «Поиски дома» и «Эльф». В последнем Зои сыграла не главную роль работницы универмага, но работа именно в этой триумфальной комедии сделала ее массово популярной. Фильмография актрисы вскоре пополнилась комедией «Безумные похороны» (2004), фантастической лентой «Автостопом по галактике» (2004), драмой «Проживая зиму» (2005). А в 2006 году Зои сыграла нервную соседку героини Сары Джессики Паркер в комедии «Любовь и прочие неприятности». Дешанель также не пренебрегала телесериалами, поработав в нескольких - «Дурман» и «Кости» (где она играла вместе с сестрой-актрисой Эмили).
В 2006 году актрисе по-крупному повезло - ей предложили эпохальную роль знаменитой певицы 1960-х Дженис Джоплин. В этом фильме она смогла бы показать себя одновременно и как певица, и как актриса. Однако проект «Евангелие от Дженис» отложили на неопределенное время. Расстроившись, Зои восполнила неудачу тем, что начала музыкальное восхождение. С 2007 года она выступает как певица, пианистка и автор песен. Вместе с гитаристом и продюсером Мэттом Уордом музыканты образовали дуэт «She & Him». Однако музыка не помешала актрисе продолжать шествие по кассовым голливудским хитам. В 2008-м она сыграла в мистическом триллере Найта Шьямалана «Явление» с Марком Уолбергом и в комедии «Всегда говори «ДА» с Джимом Керри, в 2009 году - в комедии «500 дней лета» с Джозефом Гордоном-Левиттом, а в 2011 - в фантастической комедии «Храбрые перцем» вместе с Натали Портман.
С 2011 года 31-летняя актриса исполняет главную роль в телесериале «Новенькая», где воплощает на экране образ учительницы начальной школы, которая оказывается в эпицентре сексуальных и романтических историй. За достойную игру Зои Дешанель в 2012 году номинировали на престижную премию «Золотой глобус».