Urodził się 17 lipca 1961 w Brzezinach koło Łodzi. Debiutował w teatrze w grudniu 1983 roku. Dwa lata później otrzymał nagrodę za rolę Pianisty w przedstawieniu "Syn marnotrawny" Łódź - III OPSDST. W tym samym roku ukończył Wydział Aktorski PWSFTviT w Łodzi. Jest laureatem Nagrody im. Stanisława Wyspiańskiego I stopnia za osiągnięcia aktorskie w teatrze i filmie.
Należy do najczęściej nagradzanych aktorów młodego pokolenia. Jest laureatem licznych nagród krajowych (m.in. Wiktory '93. '96 i '97, Złota Kaczka '93 oraz dyplom mistrzowski - Nagroda im. prof. Aleksandra Bardiniego na XVIII Przeglądzie Piosenki Aktorskiej we Wrocławiu) i międzynarodowych.
Zbigniew Zamachowski jest absolwentem technikum i szkoły muzycznej. W filmie debiutował w 1981 roku brawurową rolą w "Wielkiej majówce" Krzysztofa Rogulskiego. Jest aktorem, ale także kompozytorem muzyki do etiud filmowych oraz autorem muzyki i tekstów piosenek, które wykonuje z wielkim powodzeniem.
Jest uważany za jedenego z najlepszych i najpopularniejszych aktorów swojego pokolenia. Znamy go m.in. z ról w filmach Krzysztofa Kieślowskiego ("Trzy kolory - Biały", "Dekalog X") oraz Kazimierza Kutza ("Zawrócony", "Pułkownik Kwiatkowski", "Sława i chwała").
W latach 1985 -1997 występował w Teatrze Studio w Warszawie, od roku 1997 jest aktorem Teatru Narodowego.