Zooey Deschanel nasce a Los Angeles il 17 gennaio 1980 e deve il suo nome al personaggio maschile del romanzo di J. D. Salinger ‘Franny e Zooey’. Figlia del direttore della fotografia Caleb Deschanel (si è occupato del film La passione di Cristo) e dell’attrice Mary Jo Deschanel (ha partecipato a Twin Peaks), cresce con la sorella maggiore (Emily Deschanel, anch’essa attrice) a Los Angeles, anche se cambia spesso città durante la sua infanzia a causa del lavoro del padre. Dopo aver frequentato la Crossroads, una scuola privata di Santa Monica (la stessa frequentata anche da altri famosi attori, tra i quali Jake Gyllenhaal), si iscrive alla Northwestern University, ma ben presto capisce che non è quella la sua strada. Allora decide di abbandonare gli studi dopo solo nove mesi per rincorrere il sogno di diventare un’attrice di musical a Broadway.
Zooey Deschanel fa il suo esordio nel mondo dello spettacolo nel 1998, apparendo come guest in alcune puntate della sitcom L’atelier di Veronica, per poi debuttare al cinema l’anno seguente con Mumford. Gli anni 2000 sono quelli della ribalta: è al cinema nel ruolo di Anita Miller, ribelle sorella maggiore del protagonista, nella pellicola semi-biografica Quasi Famosi in cui riceve grandi elogi da parte della critica. Nel 2002 appare in ben quattro pellicole: Abandon – Misteriosi omicidi, in cui partecipa anche Katie Holmes; Big Trouble – Una valigia piena di guai; in Un ragazzo tutto nuovo dove comincia a farsi notare anche per le sue doti canore; in The Good Girl, al fianco di Jennifer Aniston e Jake Gyllenhaal.
Il primo ruolo da protagonista arriva con All the Real Girls, dove Zooey interpreta Noel, una diciottenne ancora vergine che vorrebbe fare sesso con un ragazzo più grande. La sua performance le procura una candidatura all’Indipendent Spirit Award come miglior attrice, anche se sarà sconfitta da Charlize Theron. Dopo una piccola parte in Elf – Un elfo di nome Buddy la sua carriera ancora non ha preso il volo, le vengono affidati solo ruoli secondari ma la grande occasione sembra arrivare nel 2006, quando viene contattata per recitare nel ruolo di Janis Joplin nel biopic The Gospel According to Janis. Il progetto tuttavia è tribolato e sarà cancellato definitivamente nel 2011. Una brutta avventura per la Deschanel, che affermerà di aver impiegato tre anni della sua vita a cercare di imitare la voce della Joplin.
Dopo altri ruoli secondari in film come Guida Galattica per Autostoppisti, Un Ponte per Terabithia e nell’horror E Venne il Giorno Zooey si fa nuovamente notare nel fortunato Yes Man, commedia del 2008 in cui recita al fianco di Jim Carrey. La svolta arriva però nel 2009, quando interpreta l’interesse amoroso di Joseph Gordon-Levitt, Sole Finn, nella commedia romantica (500) Giorni Insieme che avrà un notevole successo nel mondo dello spettacolo.
Nel 2011 la FOX offre a Zooey il ruolo di protagonista nella Serie Tv comedy di successo New Girl, che lancerà definitivamente la carriera dell’attrice. Nella Serie Zooey interpreta Jessica Day, una ragazza un po’ svampita e ingenua che condivide un loft con altri tre ragazzi e che grazie al suo estroverso carattere finirà per sconvolgerne le vite. La Serie ha avuto in America un successo tale che la sua interpretazione le vale nel 2012 la nomination all’Emmy e al Golden Globe. Nel 2015 partecipa alla pellicola Rock the Kasbah insieme a Bill Murray, anche se il film si rivelerà un flop ai botteghini.
Oltre a essere una brava attrice, Zooey Deschanel si destreggia anche in ambito musicale. Nel 2007 fonda assieme al cantante M.Ward il duo She & Him ed al loro primo album nel 2008, Volume One seguono Volume Two nel 2010 e Volume Three nel 2013. Nel 2014 il duo rilascia l’album Classics, con 13 cover di altrettante canzoni di successo.
Per due anni è stata moglie del cantante dei Death Cab for Cutie Ben Gibbard, dal quale divorzia nel 2012 per iniziare una relazione con il produttore cinematografico Jacob Pechenik. Da lui ha un figlia, Elsie Otter, nel 2015 e un figlio nel 2017, Charlie Wolf.
