Babası İtalyan, annesi Fransız olan Zola Paris’te doğdu ve çocukluğunu Aix-en-Provence’ta geçirdi. Yedi yaşındayken babasının ölmesi üzerine geçim sıkıntısına düşen annesi Paris’e dönünce, Zola onun yanına giderek öğrenimini tamamladı. Ama bakalorya sınavını başaramadığı için üniversiteye devam edemedi.
1862’de Hachette Yayınevi’nde çalışmaya başlayan Zola, bu dönemde epik şiirler, bir öykü kitabı ve bir de roman yazdı. Daha sonra bazı gazetelerde edebiyat ve sanat eleştirileri kaleme alan yazar, 1867’de yapıtlarına hayranlık duyduğu İzlenimci ressam Edouard Manet’nin yaşamöyküsünü konu alan eleştirel bir kitap yayımladı. Aynı yıl yayımlanan Therese Raquin Zola’nın ilk kez Doğalcılık yöntemini kullandığı, dehşet öğelerine yer veren bir romandı.
Yaşadığı dönemde pozitif düşünce ve felsefe gelişmiş, sosyoloji ve psikoloji birer bilim dalı olmuştu. Bu gelişmelerden esinlenen Zola, bu yeni bakış açısını, örneğin soyaçekim kuramını, yazdığı romanlar yoluyla kanıtlamaya çalışıyordu. Bu amaçla, Rougon ve Macquart adlı iki ailenin beş kuşak boyunca yaşamlarını anlatacak 20 kitaplık bir dizi planlayarak 1870’te bu dizinin ilk iki romanını bitirdi. 1871’de yayımlanan Rougon’ların Yük-selişi’ni (La Fortune des Rougon) izleyen ve fazla ilgi uyandırmayan beş kitaptan sonra, alkolizmi konu alan Meyhane (L’Assommoir; 1877) ile Zola büyük bir ün kazandı. Zola’nın 16 yılda tamamladığı bu dizinin en tanınan romanları arasında dilimize de çevrilen Nana (1880) ve Germinal (1885) sayılabilir. Doğalcılık’ı en iyi biçimde verebilmek için Zola bu romanlarda edebi bir dil kullanmaktan çok, kişileri geldikleri sosyal sınıfın diliyle konuşturmuştur.
Romanlarının yanı sıra, deneme ve inceleme türlerinde de yapıtlar veren Zola, romancının, kendi kahramanlarına klinik ve labora-tuvar testleri gibi testler uygulayarak onların kişiliklerini çözümleyebileceği kanısındaydı. Bu kuramını geliştirdiği ve çeşitli gazetelerde yayımlanan yazılarını sonradan Le Roman experimentale (1880; “Deneysel Roman”) adlı kitabında topladı.
Vatana ihanetle suçlanarak Ömür boyu hapse mahkûm olan Yahudi asıllı Fransız subay Alfred Dreyfus’un suçsuzluğuna inanan Zola, bir gazetede 1898’de yayımlanan ve Fransız genelkurmayını suçlayan “J’accuse” (Suçluyorum) adlı yazısı nedeniyle bir yıl hapse ve para cezasına çarptırıldı. Hapse girmemek için İngiltere’ye kaçtı ve 1899’da genel af çıkması üzerine yurduna geri döndü. Paris’teki evinde bacadaki tıkanıklık yüzünden zehirlenerek ölen Zola’nın cenazesi 1908’de devlet töreniyle Pantheon’a gömüldü.