O filho do meio de duas irmãs, Zachary Levi nasceu como Zachary Levi Pugh em 29 de setembro de 1980 em Lake Charles, Louisiana, filho de Susan (Hoctor) e Darrell Alton Pugh. Ele usa seu nome do meio como sobrenome artístico, porque seu nome de nascimento, "Pugh", que é de origem galesa, parece muito com "Pew". Sua outra ascendência inclui inglês, francês, alemão, irlandês e escocês. Ele cresceu em todo o país antes de sua família criar raízes no condado de Ventura, Califórnia. Na tenra idade de seis anos, Zachary começou a atuar, cantar e dançar nas produções da escola e do teatro local.
Depois de se formar na Buena High School, ele foi para Los Angeles para perseguir seu sonho de atuar. Zachary começou a atuar no teatro, desempenhando papéis em produções regionais como Grease, The Outsiders, Oliver, O Mágico de Oz e Big River. Foi seu retrato de Jesus no feitiço de Deus de Ojai que o levou à atenção de Hollywood.
Ele teve um papel coadjuvante no filme de televisão Big Shot: Confissões de um Bookie Campus (2002) com David Krumholtz, Tory Kittles, Jennifer Morrison e Nicholas Turturro. Ele então começou a atuar como Kipp Steadman na série de TV Less Than Perfect (2002) com Sara Rue, Andrea Parker, Eric Roberts, Andy Dick e Sherri Shepherd.
Ele foi visto no filme de televisão See Jane Date (2003) na WB com Charisma Carpenter, Holly Marie Combs, Linda Dano e Rachelle Lefevre. Nas horas vagas, Zachary gosta de andar de skate, de snowboard, de paraquedismo e de participar de vários outros esportes. Depois de viver em Los Angeles por quase uma década, ele se mudou recentemente para Austin, Texas.
Em 2019, ele estrelou o filme de ação e comédia Shazam! (2019), interpretando o super-herói-título; uma versão mais antiga do adolescente Billy Batson, criada por magia, interpretada por Asher Angel. O filme e seu desempenho heroico em quadrinhos receberam avisos positivos.
