Lucie Zhang est une jeune actrice représentée par L’agence Arc-en-ciel de Laurence Coudert. Elle a pour langue maternelle le français et le chinois. En 2017, elle prend des cours particuliers d’art dramatique avec la comédienne Lan Qiu, avant d’être formée au cours Florent (2019) et au Conservatoire municipal Francis Poulenc (2019-2020).
Par ailleurs, elle obtient un troisième prix à la compétition de chant chinois à Paris (2017) et collabore au Festival du cinéma chinois de Paris 13 en tant qu’hôtesse et assistante de la présidente (2018).
Lucie Zhang fait ses débuts au cinéma en 2017 avec le court-métrage L’envol de Min Ma. Elle enchaîne en 2019 avec Fin de saison de Mathieu Vigneau, Thaumatrope de Yi Jin et Pion magique de Min Ma. En 2021, Lucie Zhang est l’une des actrices principales du film Les Olympiades de Jacques Audiard, en compétition officielle au Festival de Cannes.