Zoe Cassavetes débute au cinéma comme actrice, en 1991 dans la comédie dramatique
Ted Et Venus réalisée par Bud Cort. Elle est ensuite dirigée à deux reprises par le cinéaste Peter Bogdanovitch, d'abord dans
Noises Off (1992), aux côtés de Michael Caine, puis dans le drame
The Thing Called Love (1993), dans lequel elle côtoie River Phoenix et Sandra Bullock.
Grande amie de Sofia Coppola, elle tourne pour elle dans le court-métrage
Lick The Star en 1998.
L'actrice pase ensuite derrière la caméra pour mettre en scène son premier long-métrage en 2007
Broken English, une comédie dotée d'un casting international. Zoe Cassavetes y dirige sa mère , Gena Rowlands, mais aussi les Français Jeanne Moreau et Melvil Poupaud, ainsi que Parker Posey, Drea De Matteo et le réalisateur Peter Bogdanovich. Le film a été sélectionné en compétition au Festival du cinéma américain de Deauville en 2007.
