Nata nel New Jersey Zoe Saldana è cresciuta nel Queens per poi spostarsi a dieci anni nella Repubblica Dominicana, ai Caraibi, dove vivrà sette anni e inizierà a studiare danza e balletto. Torna poi a New York dove studia recitazione al Faces Theatre. La sua carriera cinematografica inizia con qualche difficoltà. Zoe appare in film piuttosto deludenti come Il ritmo del successo (2000), Get Over It e Snipes (2001). Nel 2002 altra commedia musicale di livello non proprio eccelso: Crossroads - Le strade della vita, pellicola basata sulla figura di Britney Spears che ne dovrebbe essere, senza successo, il traino commerciale. Appare dunque nel drammatico Drumline (2002) ma è nel 2003 che, accanto a Orlando Bloom, Johnny Depp e Keira Knightley, si fa conoscere grazie a La maledizione della prima luna, primo divertente episodio della saga dei Pirati dei Caraibi. Interpreta il pirata Anamaria. Abbandonate dunque le figure di danza appare anche in Law & Order, poi nell'acclamato The Terminal (2004) di Steven Spielberg.
Il tenente Uhura di Star Trek
Relativamente nota alle case di produzione, Zoe Saldana appare in diverse produzioni di successo pur ottenendo ruoli che restano nella penombra. È in Haven (2004), in alcune commedie come Dirty Deeds (2005), Premium (2006) e in After Sex (2007). Nel 2005 è nel remake di Indovina chi viene a cena, Indovina chi (2005) mentre appare nel thriller Prospettive di un delitto (2008) con Dennis Quaid e Forest Whitaker, poi ancora in The Skeptic (2009) e nella serie Six Degrees dove interpreta Regina. Il vero passo in avanti è sempre nel 2009 quando il regista e ideatore di Lost, J.J. Abrams, chiamato a dare un nuovo tocco all'infinita saga di Star Trek, la vuole come interprete del tenente Uhura nell'episodio che traccia gli inizi della saga e della vita del capitano Kirk. Star Trek (2009) è un vero traino per la figura di Zoe Saldana che passa da una relativa penombra del mondo del cinema a un sicuro successo. Il ruolo le permette di ottenere una parte di rilievo nel film di fantascienza di James Cameron: Avatar (2009).
Dopo il ruolo che le dà la celebrità, la troviamo nel sequel Star Trek 2, in Takers, The Words ed è attesa accanto a Casey Affleck e Christian Bale in Out of the Furnace di Scott Cooper.