Zach McGowan est né à New York City, de Vincent et Brenda McGowan. Ses frères aînés sont Doug et Matt McGowan. Bien qu'ils aient vécu à New York la plupart de leur vie, les McGowans ont beaucoup voyagé en raison de l'emploi de Brenda chez United Airlines.
Avant d'aller au Collège Carleton, McGowan a fréquenté l'École Ethical Culture Fieldston de la maternelle à la dernière année de lycée, où il était le capitaine des équipes de football et de hockey-sur-glace et membre des sociétés de théâtre.
En , il rejoint la série télévisée à succès Les 100, dans le rôle du roi Roan d'Azgeda en tant que personnage récurrent la troisième saison puis principal lors de la quatrième saison[1],[2].
McGowan a épousé l'actrice et productrice Emily Johnson le dans les montagnes de Santa Barbara. Ils ont eu ensemble quatre enfants ; deux filles, Elsie et Nelly McGowan, et deux jumeaux (une fille et un garçon), nés le , Josie et Vinny McGowan.