Zoey Francis Thompson Deutch nasceu em 10 de novembro de 1994, em Los Angeles, Califórnia, nos Estados Unidos. Filha da atriz Lea Thompson e do diretor Howard Deutch, cresceu em uma família ligada ao cinema e começou a atuar profissionalmente ainda adolescente. Também estudou teatro na Los Angeles County High School for the Arts e dança desde pequena. Sua carreira começou na televisão, com participações em séries como The Suite Life on Deck, Ringer e Switched at Birth. No cinema, ganhou destaque ao interpretar Rose Hathaway em Vampire Academy e posteriormente participou de filmes como Everybody Wants Some!!, Before I Fall, Set It Up, The Disaster Artist e Zombieland: Double Tap. Zoey também se destacou como produtora em projetos como The Year of Spectacular Men, Buffaloed, Not Okay e Something from Tiffany's. Na televisão, interpretou Infinity Jackson na série The Politician, da Netflix. Em 2024, fez sua estreia na Broadway em uma nova produção de Our Town. Ao longo de sua carreira, Zoey construiu uma filmografia diversificada, alternando entre comédias, dramas, romances e produções independentes. Em 2025, interpretou a atriz Jean Seberg em Nouvelle Vague, ampliando ainda mais sua trajetória no cinema.