Мадлен Зима Роуз родилась 16 сентября 1985 года в городке Нью-Хейвен, в штате Коннектикут, США в семье Мэри и Деннис Зима. У Мадлен Зима есть две младшие сестры: Ванесса и Ивонн, которые также как и старшая сестра выбрали профессию актрис. Удивительно, но ее фамилия означает "зима". У семьи Мадлен Зима польские корни по отцовской линии.

Мадлен Зима начала свою актерскую карьеру в возрасте 24 месяцев, и участвовала в съемках в телевизионной рекламе. Позже она играла роль Грейс Шеффилд в телесериале "Няня" в течение шести лет. Также Зима сполняет песню "Anything You Can Do" в 21 серии 1 сезона сериала Няня (1994 год).

Мадлен Зима завоевала популярность после ролей в картинах "Рука, качающая колыбель" (1992).

В 2000 играет роль Рэйчел Грин в фильме "Оркестр Песчаного дна", эту же роль играла её младшая сестра Ивонн в телесериале Скорая помощь с 1994 по 2000 год.

Одну из своих самых удачных ролей сыграла в фильме Хилари Дафф "История Золушки" (2004), эту роль критики очень хорошо оценили.

В 2007 году Зима играет Миа Льюис, избалованную 16-летнюю акселератку, в сериале "Californication". Зима также появляется и во втором сезоне сериала в 2008 году.

Для продвижения книги Мии "Fucking & Punching" Зима снялась в нескольких видео для YouTube.

В 2009 году Зима присоединилась к актерскому составу сериала "Герои" играя Гретхен Берг, странную бисексуальную соседку Клэр Беннет и её возможную любовницу.

Зима сыграла одну из главных ролей - Джилл Чейз - в фильме 2009 года "Коллекционер".

В снимаемом на июль 2012 года фильме «Stuck» Зима выступает также в качестве исполнительного продюсера.