Отцом Зинаиды был выходец из зажиточной донской казачьей семьи, войсковой казачий старшина подъесаул Виссарион Васильевич Ермольев, впоследствии железнодорожный служащий. У Зинаиды было четыре брата и сестра Елена, старше её на три года. Мать Александра Гавриловна Ермольева особо позаботилась об образовании дочерей: она привезла Зинаиду и Елену в Новочеркасск учиться в гимназии. В 1915 году Зинаида Ермольева окончила с золотой медалью седьмой класс Мариинской женской гимназии Новочеркасска, затем успешно окончила дополнительный класс по математике и русскому языку. В 1916 году она поступила в Женский медицинский институт, который за время её обучения влился в медицинский факультет Донского университета. Со второго курса занималась микробиологией, слушала лекции профессоров В. А. Барыкина и П. Ф. Здродовского. Под руководством Барыкина, много занимавшегося изучением холерных и холероподобных вибрионов, начала исследования биохимии микробов. Окончила университет в 1921 году. В 1942 году Ермольеву направили в осаждённый Сталинград, где в немецких войсках началась эпидемия холеры. В военных условиях Ермольева наладила производство бактериофага и тысячи советских мирных жителей и военных ежедневно получали спасительный препарат; провела хлорирование колодцев и организовала массовые прививки. За это микробиолог получила Сталинскую премию, которую пожертвовала на строительство истребителя, названного в её честь — «Зинаида Ермольева». Одновременно с 1952 года и до конца жизни возглавляла кафедру микробиологии и лабораторию новых антибиотиков ЦИУВ (ныне Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования). Автор более 500 научных работ и 6 монографий. Под её руководством подготовлено и защищено около 180 диссертаций, в том числе 34 докторские. Умерла 2 декабря 1974 года. Похоронена в Москве на Кузьминском кладбище. Источник — Научный полк ПГУ им. Шолом-Алейхема.