Zach Galifianakis nasceu em Wilkesboro, Carolina do Norte, filho de Mary Frances (Cashion), proprietária de um centro de artes comunitárias, e de Harry Galifianakis, vendedor de óleo de aquecimento. Seu pai é de ascendência grega e sua mãe é principalmente de ascendência inglesa e escocesa. Zach se mudou para Nova York depois de ter falhado em sua última faculdade por um ponto. Zach começou a apresentar sua marca de humor no banco de trás de um hambúrguer na Times Square. Ele excursionou pelo país, atuando em cafeterias e universidades.
Depois de mais de uma década se apresentando em pé e fazendo aparições na televisão e no cinema, Zach conseguiu um reconhecimento mais amplo com seu papel como Alan Garner, no sucesso de comédia The Hangover (2009). Mais tarde naquele ano, ele desempenhou um grande papel no filme para crianças CGI-heavy, G-Force (2009), e depois apareceu em peças de apoio memoráveis nos filmes, Up in the Air (2009) (como um empregado demitido) , Youth in Revolt (2009) (como padrasto loutish), e Dinner for Schmucks (2010), como um dos personagens principais. Mais recentemente, ele co-estrelou com Keir Gilchrist no drama teen, It's Kind of a Funny Story (2010), com Robert Downey Jr. na comédia road trip, Due Date (2010), e ao lado de Will Ferrell na paródia política, The Campaign (2012). Ele também dublou "Humpty Dumpty" no filme de animação, Puss in Boots (2011), e reprisou seu personagem em The Hangover Part II (2011) e The Hangover Part III (2013). Em 2014, ele apareceu no vencedor do Oscar de Melhor Filme, Birdman ou (A Inesperada Virtude da Ignorância) (2014), e em 2016, ele estrelou nas comédias Masterminds (2016) e Keeping Up with the Joneses (2016) ), lançado com três semanas de intervalo.
Quando não está atuando e atuando, Zach passa o tempo em sua casa nas montanhas de sua Carolina do Norte, onde ele espera abrir um retiro de escritor em uma fazenda completamente auto-sustentável.
