Começou a cantar profissionalmente no início dos anos 80, e sua estréia como solista aconteceu em 1987 no Botanic, no Rio, quando ainda adotava o nome artístico Zélia Cristina. Em 1990 lançou pela Eldorado o LP “Outra Luz”, mas, insatisfeita, passou um semestre nos Emirados Árabes, cantando em um hotel.
Voltou em 1992 e gravou uma faixa no songbook de Dorival Caymmi produzido pela editora Lumiar. Mudou o nome para Duncan (nome de solteira da mãe) e passou a ser incluída numa nova safra de cantoras que surgiu na década de 90, ao lado de Adriana Calcanhoto, Cássia Eller e Marisa Monte. E 1994 saiu o CD “Zélia Duncan”, incluindo o hit “Catedral” (versão do sucesso da cantora alemã Tanita Tikaram), que jogou os holofotes sobre a violonista, compositora e cantora de voz grave.
Em 1997 gravou “Intimidade”, que a levou para uma temporada no Japão e Europa. No ano seguinte, é a vez de “Acesso”, produzido por Christiaan Oyens, com maior teor folk e pop e com participações de Jacques Morelenbaum e do grupo Uakti.
Em 2004, Zélia lança “Eu Me Transformo Em Outras”. Baseado no show homônimo, o disco traz interpretações da cantora que deixam de lado a marca pop que a consagrou para experimentar os caminhos do samba.
O álbum seguinte foi “Pré Pós Tudo Bossa Band”, lançado em 2005 pela Duncan Discos. A canção título, que abre o CD, é um composição de Zélia com Lenine. Além disso, o trabalho também traz parceria com Mart´nália, Moska, Pedro Luís, Beto Villares e Christiaan Oyens.
Em 2006, a cantora se uniu aos irmãos Serginho e Arnaldo Baptista e o baterista Dinho e saiu em turnê internacional na badalada volta dos Mutantes, substituindo os vocais que um dia foram de Rita Lee. O sucesso das apresentações na Europa foi tão grande, que Zélia foi convidada a integrar oficialmente a banda.
Em 2008, Zélia se une à cantora Simone para lançar o DVD ‘Amigo é casa’, projeto que Zélia leva paralelamente ao seu trabalho solo.
Em 2009, Zélia grava o CD ‘Pelo sabor do gesto’, muito bem recebido pela crítica e pelo público. Com esse trabalho recebe uma indicação ao Grammy Latino 2009 e ganha o prêmio de Melhor Cantora na categoria Pop/rock da 21o. edição do Prêmio de Música.
Em 2011 a cantora e compositora niteroiense completa 30 anos de carreira e para as comemorações deste ano tão especial, grava o DVD ‘Pelo sabor do Gesto Em Cena’ (indicado em 2012 ao Grammy Latino), e estreia o espetáculo ‘Totatiando’, inspirado na obra de Luiz Tatit e dirigido pela atriz Regina Braga.
Em 2012, Zélia começa a se despedir da turnê ‘Pelo sabor do gesto’. Em junho do mesmo ano, é convidada por José Maurício Machline a apresentar a 22ª edição do Prêmio de Música Brasileira, ao lado de Luana Piovani. Ainda em 2012, e paralelamente aos shows, Zélia gravou um CD apenas com músicas de Itamar Assumpção, ‘Zélia Duncan canta Itamar Assumpção Tudo Esclarecido’, lançado no final do ano pela Warner Music. No segundo semestre, Zélia volta a apresentar ‘Totatiando’ e mantém o espetáculo, aclamado pela crítica, em turnê pelo país.
Em 2013, venceu em duas categorias do Prêmio da Música Brasileira com o álbum ‘Zélia Duncan canta Itamar Assumpção Tudo Esclarecido’, que também ganhou edição em vinil.
2015 marca o relançamento do álbum “Eu Me Transformo Em Outras”, em CD e DVD, e o lançamento do tão aguardado cd de sambas de Zélia, ambos pela gravadora Biscoito Fino. “Antes do Mundo Acabar” traz 14 sambas, sendo dez inéditos e nove com a assinatura de Zélia com parceiros. No mesmo ano, Zélia inaugura coluna semanal no jornal O Globo, um dos veículos de maior circulação nacional.
Em 2016, Zélia continua em cartaz com “Totatiando”, desta vez através do projeto Vivo EnCena, e sai em turnê com o show “Antes do Mundo Acabar” com apresentações pelo Brasil. Com o novo álbum, Zélia foi consagrada na 27ª edição do Prêmio da Música Brasileira com três prêmios, o de melhor canção (“Antes do Mundo Acabar”) e os de melhor álbum e melhor cantora na categoria de samba.
