Зоя родилась 13 сентября 1923 года в тамбовском селе Осиновый Гай. Ее родители были учителями. С детства девочку отличали обострённое чувство справедливости и целеустремленность.
В октябре 1941 года в составе 200 комсомольцев-добровольцев отправилась в диверсионную школу, где прошла трёхдневное обучение.
От командования комсомолка получила задание: сжечь дотла дома в деревне Петрищево, где квартировались немцы. Три дома вместе со спавшими нацистами были уничтожены. Но девушку выдали жители захваченной деревни, сотрудничавшие с оккупантами. 29 ноября 1941 года она была казнена через повешение.
Зоя стала символом антифашистской борьбы, несгибаемости советских людей, показавшим небывалую волю к победе, нежелание сдаваться и подчиняться врагу.