Земекис започва да снима филми с 8-mm камера още в гимназията. Докато следва в Школата по киноизкуство към Университета на Южна Калифорния, той получава наградата на Студентската академия за филма си „Field of Honor“.
След като вижда филма, Стивън Спилбърг помага на Земекис и на неговия състудент Боб Гейл да сключат договор за написване на сценария на „1941“ (1979), който Спилбърг режисира. Земекис прави режисьорския си дебют през 1978 г. със сценарий, който написва заедно с Гейл – „I Wanna Hold Your Hand“.
В добавка към изявите му като сценарист и режисьор, Земекис е изпълнителен продуцент на „Сянката на смъртта“ (1996, реж. Питър Джаксън), „Око на обществото“ и „Чужда собственост“, на който е и съсценарист заедно с Боб Гейл.
Земекис е режисирал и няколко проекта за малкия екран, включително епизод от „Amazing Stories“ на Стивън Спилбърг и три епизода от сериала на HBO „Разкази от криптата“, на който е и изпълнителен продуцент; той е продуцирал и пилотния епизод към спечелилия похвалите на критиката изтънчен сериал на CBS – „Johnny Bago“. Филмите на Земекис са донесли приходи от световното си разпространение, надхвърлящи два милиарда долара.