Figlia di due star e sul set fin da bambina, Zoey Deutch è il volto della nuova generazione di attrici-attiviste. Come sua madre Lea Thompson, sfoggia un fascino naturale. Sempre in prima linea per le cause che le stanno a cuore, sostiene organizzazioni come Water.org e Planned Parenthood.
Dal 5 marzo la vedremo in Nouvelle Vague di Richard Linklater, rivisitazione in stile documentaristico del classico di Jean-Luc Godard Fino all'ultimo respiro. 
L'attrice nasce nel 1994 a Los Angeles, in California. Suo padre è il regista Howard Deutch (noto per aver diretto episodi di Melrose Place e American Horror Story); sua madre è l'indimenticabile volto della mamma di Marty McFly nella trilogia di Ritorno al futuro. Ha una sorella maggiore, Madelyn, anch'essa attrice. È nipote dell'attore Robert Walden, fratello della nonna paterna. Cresciuta secondo la tradizione ebraica del papà, celebra il Bat mitzvah, rito che segna il passaggio all'età adulta nella fede ebraica.
Inizia a studiare recitazione a soli cinque anni. Frequenta la Oakwood School, prosegue il suo percorso alla Los Angeles County High School for the Arts e perfeziona la formazione allo Young Actors Space. Successivamente, si diploma alla Los Angeles County High School for the Arts, consolidando le basi di quella che diventerà la sua carriera nel mondo dello spettacolo.