China Zorrilla war die Tochter des Bildhauers José Luis Zorrilla de San Martín (1891–1975) und die Enkelin des Dichters Juan Luis Zorrilla de San Martín (1855–1931). Ihre Kindheit verbrachte sie in Paris, wo ihr Vater als Schüler von Antoine Bourdelle arbeitete. Ihre schauspielerische Tätigkeit begann sie in der Theatergruppe Ars Pulcra der Asociación de Estudiantes y Profesionales Católicos. 1946 zog sie nach London, wo sie ermöglicht durch das British Council Stipendiumnis 1948 an der Royal Academy of Dramatic Art bei Katina Paxinou studierte. Auf der Bühne der Comedia Nacional, deren Ensemble sie nach ihrer Rückkehr nach Uruguay bis 1958 angehörte, agierte sie im montevideanischen Teatro Solís mit den legendären Margarita Xirgu, Armando Discépolo und Orestes Caviglia. Sie wirkte in über 80 Stücken mit.
Für drei Jahre kehrte sie dann 1958 nach Europa zurück. Im Jahr 1961 gründete sie das Teatro de la Ciudad de Montevideo (TCM) mit Antonio Larreta und Enrique Guarnero und unternahm damit Reisen nach Buenos Aires, Paris und Madrid. Für deren Stück Porfiar hasta morir von Lope de Vega erhielt das Ensemble in Madrid den spanischen Kritiker-Preis. Nachdem China Zorrilla sich 1964 in New York niedergelassen hatte, erfolgte ihre vorübergehende, vier Jahre währende Abkehr vom Theater. Ein weiterer Umzug nach Buenos Aires im Jahre 1971 führte gleichzeitig in den Beginn ihrer Filmkarriere.
Als Theaterregisseurin inszenierte sie Lost in Yonkers (Neil Simon), Arlecchino (Carlo Goldoni), Ein Inspektor kommt und als OpernregisseurEin Maskenball (Verdi, SODRE), La Bohème (Puccini, SODRE) und Der Barbier von Sevilla (Rossini) und arbeitete in Lima, Santiago, La Paz, Quito, Caracas, Bogotá, New York, Miami, Tel Aviv, San Juan, Puerto Rico und beim Festival Grec in Barcelona. Dafür wurde sie mit dem Orden de Mayo der argentinischen Regierung und dem Gabriela Mistral Orden der chilenischen Regierung ausgezeichnet. Sie war „Illustrious Citizen“ in Buenos Aires, Montevideo und anderen argentinischen Städten; zwei Theater tragen ihren Namen. 2008 wurde sie von der französischen Regierung zum Ritter der Ehrenlegion ernannt. China Zorrilla lebt in Buenos Aires.
Am 30. Dezember 2012 wurde zunächst vermeldet, dass sich China Zorilla mit einer Lungenentzündung in kritischem Gesundheitszustand im Krankenhaus Asociación Española in Montevideo befindet, nachdem sie kurz zuvor in die uruguayische Hauptstadt zurückgekehrt war, um sich endgültig dort niederzulassen. El País berichtete dagegen, Zorilla sei mit „Verdauungsproblemen“ im Krankenhaus Asociación Española in Montevideo stationär behandelt worden.[1] Einige Wochen zuvor hatte sie die Arbeiten am Buch A mí me aplauden des Schriftstellers Diego Fischer beendet, dass die neueste Biographie der Schauspielerin darstellt.[2] Sie verstarb letztlich am 17. September 2014 in einem Krankenhaus der uruguayischen Hauptstadt an einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung, nachdem sie erneut drei Tage zuvor mit Lungenentzündung dort eingeliefert worden war.[3]
