Con antenati gallesi e nativi americani, Zachary Levi nasce il 29 settembre 1980 a Lake Charles, in Louisiana, secondo di tre figli. Cresce girando diverse zone del Paese, prima che i genitori mettano radici a Ventura County, California. All'età di sei anni, Levi inizia con la recitazione, il canto e il ballo nella scuola e nel teatro locali.

Alla ricerca di un futuro
Dopo essersi diplomato alla Buena High School si sposta a Los Angeles per seguire il suo sogno di diventare attore professionista; gli esordi sono a teatro, in produzioni regionali di Grease, The outsiders, Oliver, Il mago di Oz, Big River. Ma è la sua interpretazione di Gesù in Godspell (di Ojai) che fa sì che Hollywood lo noti fra i tanti.

Dove lo troviamo
Big shot: confession of a campus bookie è uno dei primi sceneggiati che lo fanno apparire in televisione con un ruolo da protagonista. Seguono Perfetti...ma non troppo, sitcom in cui è Kipp Steadman e See Jane, in cui è l'aspirante fidanzato della protagonista interpretata da Charisma Carpenter. Levi viene anche scelto per Three nella stagione televisiva del 2004 e 2005 scritta da Andrew Reich & Ted Cohen e avrebbe recitato inseme a James Van Der Beek, Jama Williamson e Jacob Pitts se solo lo show all'ultimo non fosse stato mandato mai in onda. Arriva in seguito al ruolo di Chuck nell'omonima serie, cui viene ampia visibilità fino al 2007. Il ruolo fa guadagnare nel 2009 a Zachary l'Ewwy Award come Miglior attore in una commedia televisiva. La sua voce anima poi il personaggio di Toby Se ville nel film Alvin Superstar 2, in uscita il 29 gennaio 2010 nelle sale italiane.

Curiosità e vita privata
Levi è un motociclista appassionato e ama lo sport in generale; pratica skateboard, snowboard e adora il paracadutismo acrobatico. È un devoto Cristiano; durante un'intervista per Relevant Magazine dice "Il mio impegno sul set, credo, prima di tutto è legato all'amore che provo per la gente in generale e poi alla ricerca di quella fiducia in me stesso che spesso fa chiedere alle persone da dove venga, e da dove venga il mio talento; e io posso rispondere senza ombra di dubbio che l'origine sia Gesù Cristo". Dal 2008 è fidanzato con Caitlin Crosby.