Родилась Зоя 13 сентября 1923 года в селе Осино-Гай Тамбовской области. В 1929 году вместе с семьей стала жить в Сибири. В школьные годы начала страдать от нервного заболевания, а в 1940 заболела менингитом. Тогда в биографии Зои Космодемьянской был пройден курса реабилитации, позже окончена школа.
В октябре 1941 года попала в диверсионную школу «Спрогиса». Став членом разведывательной партизанской части, успешно выполнила первое военное задание. Следующая операция, целью которой было избавить сёла от немецких захватчиков, оказалась более сложной. Группа, в которую входила Зоя, подожгла несколько домов с немцами. Затем, оторвавшись от группы, Зоя была задержана при попытке поджога еще одного дома.
Казнь Космодемьянская выдержала гордо. Даже с веревкой на шее она произносила славящие родину речи.
16 февраля 1942 года ей посмертно присвоили звание Героя Советского Союза.