Fill del també productor Darryl F. Zanuck i de l’actriu Virginia Fox, estudià a Stanford i començà a treballar amb el seu pare a la Twentieth Century Fox.
Debutà l’any 1959 amb el thriller Compulsion, de Richard Fleischer. Expulsat de la Fox pel seu pare el 1967, després de passar per la Warner Bros, el 1973, associat amb David Brown, fundà una productora pròpia, amb la qual obtingué èxits de taquilla, especialment The Sting (1973), de George Roy Hill, i The Sugarland Express (1974) i Jaws (1975), que significaren la projecció definitiva del director Steven Spielberg. L’any 1990 aconseguí l’Oscar a la millor pel·lícula per Driving Miss Daisy (1989), de Bruce Beresford.
Produí també per a altres directors de gran renom, especialment per a Tim Burton (Big Fish, 2003; Charlie and the Chocolate Factory, 2005; Sweeney Todd: The Demon Barber of Fleet Street, 2007; Alice in Wonderland, 2010). L’any 1988 rebé l’Irving Thalberg Memorial Award, guardó concedit per l’Acadèmia de Hollywood als productors més creatius.