Zou Kai maakte zijn debuut in de internationale toernooien op het Wereldkampioenschap turnen in 2006 in Aarhus. Samen met het Chinese team behaalde hij goud en op de vloer eindigde hij in de individuele finale op de zesde plaats. Een jaar later behaalde hij in Stuttgart precies dezelfde resultaten. Tussen deze twee toernooien in behaalde Zou op de Aziatische Spelen in Doha, Qatar goud op de vloer, zilver aan de rekstok en goud met het Chinese team. Op de Olympische Zomerspelen 2008 in zijn eigen land, maakte hij zijn olympisch debuut. Samen met het team behaalde hij op de meerkamp goud. Ook won hij aan de rekstok en op de vloer, wat hem met drie gouden medailles de meest succesvolle Chinese deelnemer maakte van deze Spelen.