Rachel Zegler est né à Hackensack, New Jersey, en 2001. Elle a une sœur aînée. Sa mère est d’origine colombienne et son père polonais. Sa grand-mère maternelle a immigré de Colombie aux États-Unis dans les années 1960.
Rachel Zegler débute tout d’abord sa carrière d’artiste comme chanteuse en 2011. Elle poste des reprises de chansons telles que Chandelier de Sia, plusieurs titres du film A Star Is Born ou des titres de Disney sur ses réseaux sociaux.
En 2018, le réalisateur hollywoodien Steven Spielberg développe une nouvelle adaptation pour le grand écran de West Side Story avec le soutien du parolier Stephen Sondheim et Rita Moreno. Pour son film, le réalisateur souhaite se démarquer de la version précédente en proposant une œuvre qui soit plus proche de sa version scénique et où les acteurs soient latinos et américains afin d’être plus authentiques. Grâce à l’un de ses amis, elle entend parler d’un casting sauvage pour le rôle de María. D’abord hésitante, elle envoie finalement à la production une première vidéo, où elle reprend la chanson I Feel Pretty. À la demande du réalisateur Steven Spielberg, elle envoie une seconde vidéo où elle reprend la chanson Somewhere finalement interprétée par l’actrice Rita Moreno dans le film et lit quelques répliques. Après plusieurs essais avec l’acteur Ansel Elgort qui doit incarner son partenaire à l’écran, elle est finalement retenue en août 2018.
Annoncé pour 2020, le film musical, qui compte désormais à son casting Rachel Zegler, Ariana DeBose et Rita Moreno en seconds rôles, est décalé en raison de la pandémie de Covid-19. L’année suivante, Rachel Zegler est annoncée dans la suite du film de super-héros Shazam! Fury of the Gods, où elle donnera la réplique à Helen Mirren, Jack Dylan Grazer et Ross Butler avant d’être officialisée dans le rôle de Blanche-Neige.
Comme pour Halle Bailey concernant la nouvelle adaptation de La Petite Sirène, le choix de la jeune comédienne, encore inconnue, est vivement critiqué par le public et une partie de la presse, beaucoup la jugeant trop « métisse » ou « pas assez blanche » pour le rôle. Certains appellent même les studios Disney à faire marche arrière et choisir une nouvelle actrice.
En décembre 2021, elle joue María dans la nouvelle version de West Side Story aux côtés d’Ansel Elgort qui campe son jeune amoureux. La presse salue sa performance et le Washington Post qualifie son interprétation « d’encore plus brillante encore que celle de Natalie Wood », qui avait tenu le rôle dans la première version. Malgré un succès commercial mitigé au départ, le long-métrage se distingue au cours des cérémonies de récompenses et remporte quatre nominations aux Goldens Globes, Rachel Zegler étant nommée meilleure actrice dans un film musical ou une comédie en 2021.
Après sa prestation dans West Side Story, elle reçoit de nombreuses propositions à la suite de la cérémonie des Oscars. Tandis qu’elle débute le tournage du remake de Blanche-Neige pour les studios Disney en mai 2022 aux côtés de Gal Gadot, elle est peu de temps après officialisée dans le préquel de la saga Hunger Games : Hunger Games : La Ballade du serpent et de l’oiseau chanteur.
Elle se lance dans un nouveau défi avec le film d’animation teinté de comédie musicale Spellbound, produit par la société Paramount et réalisé par Vicky Jenson. Elle doit incarner le rôle de la princesse Ellian, héroïne du film qui va essayer de trouver sa propre identité en quittant ses parents. Ce nouveau tournage l’associe avec le chef d’orchestre et auteur-compositeur américain Alan Menken, compositeur de la musique du film, à l’actrice australienne Nicole Kidman et à l’acteur espagnol Javier Bardem, qui doublent les parents de l’héroïne.
En février 2022, elle confirme être en couple avec l’acteur Josh Andrés Rivera qui interprète le rôle de Chino dans la relecture de West Side Story. Ils officialisent leur relation durant la 94e cérémonie des Oscars.