Nacida en 1923 cerca de Tambov, se unió al Komsomol (organización juvenil del Partido Comunista de la Unión Soviética) en 1939 con el N.º 236208 y en 1941 conformó la Unidad 9903 de los partisanos soviéticos tras el comienzo de la invasión nazi a la Unión Soviética. La misión de la unidad de Zoya era el minado de los caminos, la destrucción de depósitos alemanes y aplicar la orden de tierra quemada a las fuerzas enemigas en avance.