У ранньому дитинстві переїхав з сім'єю в Арройо Гранд, Каліфорнія. Батько — Девід Ефрон, інженер на електростанції, мати — Старла Баскет була секретарем. Зростав разом з молодшим братом Діланом.
Коли Заку було одинадцять років, його батько порадив йому спробувати себе на театральному терені. Надалі Ефрон з'являвся в театральних постановках своєї школи, працював в театрі «Великої американської мелодрами і водевіля» і почав брати уроки співу. Брав участь в таких постановках як «Циганка», «Пітер Пен», «Маленький магазинчик жахів», «Чоловік музики» та інші.
Вчитель драми Робін Мечик порекомендувала Зака агентові з Лос-Анджелеса. Пізніше Зак підписав контракт з «Creative Artists Agency». У 2002 році отримав невелику роль в серіалі «Світляк» — це була дебютна роль Зака Ефрона у кіно. У цей же період були епізодичні ролі в таких серіалах як «Захисник» і «Швидка допомога». У 2004 році отримав невелику роль в серіалі «Вічне літо», проте вже після зйомок роль Зака була розширена і стала однією з провідних.
Після закінчення школи в Арройо Гранді поступив в Університет Південної Каліфорнії, поєднуючи кар'єру і навчання. У 2006 році Ефрон знявся в «Шкільному мюзиклі», який, вийшовши в 2006 році і обійшовши майже весь світ, завоював величезну любов публіки. У 2007 році виходять відразу два фільми за участю Зака «Лак для волосся» і «Шкільний мюзикл: Канікули». Успіх супроводив і другу частину «Шкільного мюзиклу», тому немає нічого дивного, що в 2008 році вийшла третя картина — "Шкільний мюзикл: Випускний».
2012 року зіграв роль другого плану в успішному фільмі «Гуманітарні науки», а також знявся у двох драмах («За будь-яку ціну», «Щасливчик»). Обидва фільми отримали неоднозначні відгуки критиків.
