تولد و خانواده زهرا داوودنژاد در ۲۹ فروردین ۱۳۵۶ در تهران به دنیا آمد. او فرزند اول خانواده‌ای هنری است و در کنار پدرش علیرضا داوودنژاد، از کارگردانان برجسته سینمای ایران، رشد یافت. مادرش را در هفت‌سالگی از دست داد و در خانواده‌ای پنج‌نفره با دو برادر کوچکتر به نام‌های رضا و علی بزرگ شد.