Rachel Z, Tochter einer Opernsängerin und eines Kunstmalers, wuchs mit italienischer Opernmusik auf. Bereits als Zweijährige erhielt sie Gesangsunterricht und mit sieben Jahren begannen die Klavierstunden. Ab dem vierzehnten Lebensjahr spielte sie gelegentlich Jazz, wobei sie die Musik von Miles Davis beeindruckte. 1979 absolvierte Rachel Z einen Sommerkurs am Berklee College of Music bei Joanne Brackeen und Richie Beirach, danach studierte sie von 1980 bis 1985 am New England Conservatory. Während ihres Studiums trat sie oft mit Bob Moses, Miroslav Vitouš und George Garzone auf, um dann bis 1987 in Boston eigene Gruppen zu leiten.
1988 zog Z nach New York zurück, wo sie bei Al Di Meola spielte, um dann 1988 Mitglied von Steps Ahead zu werden, wo sie ihren Künstlernamen annahm und zunächst bis 1996 blieb. Daneben arbeitete sie mit Musikern wie Larry Coryell, Angela Bofill und Mike Mainieri. 1995 wirkte sie entscheidend am Album High Life von Wayne Shorter mit, das mit einem Grammy ausgezeichnet wurde. 1999 beteiligte sie sich an einem Fusion-Jazz-Projekt von Stanley Clarke und Lenny White. 2010 gründete sie mit ihrem Mann Omar Hakim die Formation The Trio of OZ, mit der ein Album entstand; 2013–14 gehörte Rachel Z der Omar Hakim Experience an. 2019 leitete sie mit ihrem Mann die Gruppe Ozmosys, die (mit Kurt Rosenwinkel und Linley Marthe) auch in der Schweiz tourte.