Zdeněk Sekanina vystudoval v letech 1954-1959 fyziku a astronomii na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy. Z tzv. kádrových důvodů nemohl být po studiích přijat na vědecké pracoviště, a proto pracoval na hvězdárně v Praze na Petříně. Po invazi vojsk Varšavské smlouvy v roce 1968 emigroval přes Belgii do USA, kde zpočátku působil na Harvardově observatoři v Cambridge. V roce 1980 přesídlil do Kalifornie, kde dlouhodobě působil jako vedoucí vědecký pracovník v Laboratoři tryskového pohonu v Pasadeně. Stále se věnuje především výzkumu komet a drobných těles sluneční soustavy.