Née le 1er septembre 1996 à Oakland, en Californie, Zendaya Maree Stoermer Coleman grandit dans un environnement artistique, sa mère étant directrice de théâtre. Elle se forme dès l'enfance au théâtre et à la danse, avant de débuter comme mannequin pour des marques comme Macy's.

En 2010, Disney Channel lui ouvre les portes de la notoriété avec la série Shake It Up. Elle y incarne Rocky Blue aux côtés de Bella Thorne, devenant l'une des jeunes stars les mieux payées du réseau. Elle produit et tient le rôle principal de la série Agent K.C. (2015), confirmant son emprise sur le petit écran.

Sa carrière bascule en 2017 avec Spider-Man : Homecoming, puis The Greatest Showman aux côtés de Hugh Jackman. Mais c'est Euphoria sur HBO, à partir de 2019, qui la consacre définitivement. Son incarnation de Rue Bennett lui vaut l'Emmy Award de la meilleure actrice en 2020, faisant d'elle la plus jeune lauréate de l'histoire dans cette catégorie, puis de nouveau en 2022 ainsi que le Golden Globe en 2023.

Au cinéma, elle s'impose dans Dune (2021 et 2024) de Denis Villeneuve et dans Challengers de Luca Guadagnino (2024).