Zabou Breitman, fille de l’auteur et comédien Jean-Claude Deret, et de la comédienne Céline Léger, baigne dans le théâtre et le cinéma depuis son enfance. À 4 ans, elle participe au feuilleton Thierry La Fronde, personnage et série inventés et écrits par son père, dans lequel sa mère, y interprète le personnage d’Isabelle. Après un baccalauréat de Lettres classiques, elle étudie le cinéma, le grec moderne et l’anglais, fréquente deux mois le cours Simon et s’enfuit. Elle présente des émissions pour les enfants et prend le diminutif que lui donne ses parents : Zabou. Elle fait ses débuts au cinéma dans Elle voit des nains partout ! puis enchaîne des petits rôles dans Banzaï et Promotion canapé, avant de jouer dans La Baule-les-Pins, La Crise, Cuisine et dépendances et Ma petite entreprise. En 2002, elle est à l’affiche d’Un monde presque paisible de Michel Deville et du Premier Jour du reste de ta vie de Rémi Bezançon. Elle est également la compagne de Guillaume Canet dans Narco (2004), puis joue dans L’Exercice de l’État de Pierre Schoeller, Discount de Louis-Julien Petit, Arrête ton cinéma de Diane Kurys, et Je compte sur vous de Pascal Elbé.

Elle signe son premier long métrage, Se souvenir des belles choses, en 2001, et obtient pour celui-ci le César de la meilleure première œuvre. Suivent en 2006 L’Homme de sa vie et en 2009 Je l’aimais, adaptation du roman homonyme d’Anna Gavalda. Zabou Breitman ne cesse pour autant d’étoffer sa carrière d’actrice, collaborant étroitement avec Michel Deville, Gilles Lellouche ou encore Rémi Bezançon. En 2010, elle signe No et moi, son troisième long métrage d’après le roman de Delphine de Vigan, dans lequel elle interprète la mère d’une adolescente rebelle. L’année suivante, à l’affiche du casting vocal de l’adaptation de Titeuf par Zep, elle joue à nouveau le rôle d’une mère, retrouvant le chemin de la comédie. En 2019, elle part en tournée à l’étranger avec Logiquimperturbabledufou, spectacle créé à Avignon en 2017. Outre La Dame de chez Maxim, elle travaille aux spectacles Thélonius et Lola et Poil de Carotte, un spectacle musical.