Zach Mills nació en Lakewood, Ohio. Un niño tímido aunque feliz, a menudo hacía reír a sus padres con interpretaciones improvisadas que les recordaban a Charlie Chaplin.

Cuando tenía ocho años, y preguntándose si le gustaría actuar, sus padres le llevaron de excursión a Hollywood para que le echara un vistazo. En su primer día en Hollywood, Zach tuvo la fortuna de ser descubierto por el director de casting Fern Orenstein, y poco después firmaba un contrato con la agencia The Savage Agency.

Un mes después de mudarse a Los Ángeles, Zach había realizado dos anuncios y su primer papel en teatro, interpretando al joven JD en "Scrubs". Desde entonces, la carrera de Zach no ha parado de crecer. Su talento le ha conseguido papeles junto a estrellas del calibre de Stanley Tucci, Angelina Jolie y Natalie Portman.

Zach realizó su debut cinematográfico interpretando al hijo del oscarizado Adrien Brody en "Hollywoodland", un papel por el que el Chicago Tribune le calificó como "el orejudo maravilloso". Con diez años de edad, Mills actuó junto a Dustin Hoffman en "La tienda mágica del señor Magorium". Entre sus otros títulos de crédito están "Kit Kittredge: Sueños de periodista", "Santa Claus 3: Por una navidad sin frío", "Raspberry Magic" y "El intercambio". Zach también interpretó a Ollie en el premiado cortometraje de Damon Lindelof "Ollie Klublershturf vs The Nazis".

Entre los muchos títulos de crédito de Zach en televisión están la película para la televisión de Hallmark Hall of Fame "El valle de la luz", así como papeles de estrella invitada en "Entre fantasmas", "Malcolm", Eleventh Hour," "Numb3rs" y "Reglas de compromiso".

Cuando no está actuando, a Zach le encanta ir al cine. Es un gran fan de Pixar, y también le gusta dibujar viñetas, leer, jugar a video juegos, acariciar de vez en cuando al bulldog y participar en juegos en familia.