Ήταν η Eva Rodriguez, μία επίδοξη μπαλαρίνα, στην ταινία "Center Stage" και λίγο καιρό μετά χαστούκισε τον Τζόνι Ντεπ στην ταινία "Pirates of the Caribbean: The Curse of the Black Pearl", στην οποία υποδύθηκε την ερωμένη του. Το 2009 πρωταγωνίστησε σε μία από τις πιο επιτυχημένες ταινίες της χρονιάς το "Star Trek" ενώ ο ρόλος της Neytiri στην ταινία "Avatar" του James Cameron απογείωσε την καριέρα της.
Η Ζόε Σαλντάνα γεννήθηκε τον Ιούνιο του 1978 στο Νιου Τζέρσεϊ και μεγάλωσε στο Κουίνς μέχρι την ηλικία των 9 χρόνων που έχασε τον πατέρα της σε αυτοκινητιστικό δυστύχημα και μαζί με τη μητέρα της και τις δύο αδερφές της μετακόμισαν στη Δομινικανή Δημοκρατία, όπου ζούσαν οι παππούδες τους. Η Ζόε από μικρή έδειξε την αγάπη της για το χορό, κυρίως για το μπαλέτο, και στα 17 της μετακόμισε στη Νέα Υόρκη για σπουδές. Έγινε μέλος της θεατρικής εφηβικής ομάδας Faces και του New York Youth Theater, εκεί όπου την ανακάλυψε ένας κυνηγός ταλέντων. Το 1999 έκανε το ντεμπούτο της στην τηλεόραση στη δημοφιλή σειρά "Law & Order" και ένα χρόνο μετά έκανε την πρώτη της κινηματογραφική εμφάνιση στην ταινία "Center Stage". Μετά από τις ταινίες "Get Over It", "Crossroads", "Snipes" και "Drumline", το 2003 υποδύθηκε την Anamaria, την πρώην ερωμένη του Jack Sparrow, στην ταινία "Pirates of the Caribbean: The Curse of the Black Pearl" και το 2004 ακολούθησαν οι ταινίες "The Terminal" με τον Τομ Χανκς και "Haven".
Στα μέσα της δεκαετίας του 2000, η Ζόε συνέχισε να εμφανίζεται σε ταινίες, διαφημιστικά αλλά και στη μικρή οθόνη, στις σειρές "Law & Order: Special Victims Unit" και "Six Degrees". Μετά το θρίλερ "The Skeptic", πρωταγωνίστησε στο remake του "Star Trek" και το Δεκέμβριο του 2009 ακολούθησε η ταινία "Avatar" και ο ρόλος της Neytiri, για τον οποίο χρειάστηκε να περάσει μήνες εκπαίδευσης, η οποία περιελάμβανε ιππασία, τοξοβολία και πολεμικές τέχνες.
Την επόμενη χρονιά πρωταγωνίστησε στις ταινίες "Death at a Funeral", "The Losers", "Takers" και "Burning Palms", το 2011 στην "Colombiana", το 2012 ήταν η Dora Jansen στην ταινία "The Words", το 2013 ακολούθησε το sequel της ταινίας Star Trek, "Into Darkness" και οι ταινίες "Out of the Furnace" και "Nina" ενώ φέτος πρόσθεσε έναν ακόμα ρόλο σούπερ ηρωίδας στη λίστα της, αυτόν της Gamora στην ταινία "Guardians of the Galaxy".
Η Ζόε ασχολείται και με τη μόδα. Έχει εμφανιστεί σε δεκάδες διαφημίσεις εσωρούχων του Calvin Klein, έχει ποζάρει για την εταιρεία Gap κι έχει εμφανιστεί σε πολλά περιοδικά, όπως τα Elle, Vanity Fair, Latina, GQ Italia, Essence, Nylon και InStyle.
Σε ό,τι αφορά την προσωπική της ζωή, η Ζόε διατηρούσε δεσμό για 11 χρόνια με τον επίσης ηθοποιό Keith Britton, ενώ από το Δεκέμβριο του 2011 έως τον Ιανουάριο του 2013 ήταν με το Bradley Cooper. Το Μάρτιο του 2013 άρχισε να βγαίνει με τον Ιταλό καλλιτέχνη Marco Perego, με τον οποίο παντρεύτηκαν κρυφά τον Ιούνιο του 2013 στο Λονδίνο και τον περασμένο Ιούλιο ανακοίνωσε ότι περιμένει δίδυμα.