Зоя Ивановна родилась в городе Задонске Елецкого уезда Воронежской губернии 15 (2) февраля 1914 года. В 16 лет она начала трудовую деятельность: работала воспитателем и учителем поочередно.
В 1933 году Зоя Ивановна поступила в Московский педагогический институт имени Карла Либкнехта. Уже во время учебы она проявила математические способности. Получив диплом с отличием, она поступила в аспирантуру. Огромное влияние на становление Зои Ивановны как математика, формирование круга ее научных интересов оказали два выдающихся отечественных математика: Петр Сергеевич Новиков и Алексей Андреевич Ляпунов. Оба они выходцы из знаменитой Лузитании (московской математической школы, основанной Николаем Николаевичем Лузиным). Плодотворное сотрудничество Зои Ивановны с этими учеными продолжалось на протяжении многих лет.
В 1940 году Зоя Ивановна Козлова успешно защитила кандидатскую диссертацию «Кратная отделимость и ее приложения» и уехала по распределению на Дальний Восток. Там Зоя Ивановна стала доцентом, а вскоре и заведующей кафедрой математики Благовещенского педагогического института. В эти же годы она вышла замуж. В 1942 году у нее родился сын Валерий. Он пошел по стопам матери: стал математиком и до своей безвременной кончины работал на кафедре алгебры и геометрии нашего вуза.
В ноябре 1945 года Зоя Ивановна переезжает в Сталинград и на протяжении почти сорока лет работает в нашем вузе. Сначала на должности доцента, а с 1954 года становится зав. кафедрой высшей математики (позже переименованной в кафедру математического анализа). В 1973 года Зоя Ивановна стала профессором.
За годы учебы и работы Зоя Ивановна опубликовала более сорока научных работ. Для того, чтобы читатель смог оценить этот факт, он должен учесть, что в середине прошлого века количество научных публикаций было в разы меньше, чем сегодня.
Зоя Ивановна всегда подолгу принимала экзамены. Она не любила ставить плохие оценки. Но и хорошие не ставила просто так. В результате экзамен затягивался. Но даже те студенты, которые пришли на экзамен недостаточно подготовленными, уходили с него с заслуженной хорошей оценкой.
Несмотря на огромную увлеченность своим предметом, Зоя Ивановна не замыкалась исключительно на работе. С 1947 по 1950 год она была депутатом горсовета, а затем в течение ряда лет работала заместителем председателя городской избирательной комиссии.
Труд Зои Ивановны был отмечен медалями «За трудовое отличие», «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-45 гг.», «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения В. И. Ленина», знаком «Отличник народного просвещения».