Zoe Valdés nació en la Habana, Cuba, en 1959. Estudió en el Pedagógico Superior hasta que la expulsaron, y Filología en la Universidad de La Habana hasta que decidió dejarlo. Trabajó en la Delegación de Cuba ante la UNESCO como documentalista cultural. Después trabajó en la Oficina Cultural de la Embajada Cubana en París. A su regreso a La Habana estuvo desempleada, y más tarde comenzó a trabajar como guionista de cine y como subdirectora de la Revista de Cine Cubano en el Instituto Cubano de Arte e Industria Cinematográficos (ICAIC) hasta diciembre de 1994.
En el mundo literario empezó escribiendo poesía, para más tarde combinarla con la narrativa, o el ensayo novelado. En 1986 publicó el libro de poemas Todo para una sombra y Respuestas para vivir, en 1993 le llega el turno a la novela Sangre azul, y tres años después La nada cotidiana, que ha sido traducida a veintidós idiomas. A éstas les siguieron, La hija del embajador (1996), Ira de ángeles (1996), y Te di la vida entera, novela con la que quedó finalista del Premio Planeta 1996 y que fue traducida a once idiomas. Posteriormente, destacan Vagón para fumadores (poesía, 1996), Café Nostalgia (1997), Traficantes de belleza (cuentos, 1998), Querido primer novio (1999), Cuerdas para el lince (poesía, 1999), Los aretes de la luna (novela infantil, 1999), El pie de mi padre (2000), Milagro en Miami (2001), Lobas de mar (Premio Fernando Lara, 2003), La eternidad del instante (2004), Bailar con la vida (2006), La cazadora de astros (2007), La ficción Fidel (ensayo novelado, 2008), El todo cotidiano (2010).
Zoe Valdés vive exiliada en París desde 1995.