Chloè Zhao è una scrittrice, regista e produttrice cinese. Il suo debutto cinematografico risale al 2015 con Songs my brothers taught me, che è stato presentato alla US Dramatic Competition al Sundance Film Festival e alla Quinzaine des Rèalisateurs al Festival di Cannes. È la storia di una giovane Sioux Lakota e sua sorella minore che, in una riserva indiana del Sud Dakota, si ritrovano ad affrontare l'improvvisa morte del padre. È stata nominata nel 2016 per l'Indipendent Spirit Award.
Nel 2017 scrive, dirige e co-produce The Rider - Il sogno di un cowboy, su un giovane mandriano che si trova a ripensare la sua vita dopo che un incidente pone fine alla sua carriera nei rodei.
Nel 2020 scrive, dirige, co-produce e monta Nomadland, interpretato da Frances McDormand, con cui vince il Leone d'oro alla 77ª Mostra del Cinema di Venezia e i Golden Globe come miglior film drammatico e miglior regista. Ha poi vinto nel 2021 i premi Oscar per il miglior film e la miglior regia sempre per Nomadland. Si tratta della prima volta nella storia dei premi per un film diretto da una donna.
Il suo primo progetto al di fuori del cinema indipendente sarà Eternals, film di supereroi sugli Eterni prodotto dai Marvel Studios.