Окончил в 1985 году Высшую школу кинематографии, телевидения и театра в Лодзи, после чего 12 лет проработал в варшавском театре "Студио". С 1997 года Збигнев Замаховский является актером варшавского Нового театра.
На экране Замаховский дебютировал в 1981 году в картине "Большой пикник" («Wielka majówka») и с тех пор сыграл около сотни ролей в кино и на телевидении. Наиболее известными работами актера стали фильмы "Пианист" («The Pianist»), "Зажмурь глаза" («Zmruż oczy»), "Огнем и мечом" («Ogniem i mieczem») и трилогия Кшиштофа Кесьлёвского (Krzysztof Kieślowski) "Три цвета: Синий" («Trois couleurs: Bleu»), "Три цвета: Белый" («Trois couleurs: Blanc»), "Три цвета: Красный" («Trois couleurs: Rouge»).
Збигнев Замаховский — дважды лауреат польской национальной премии "Орлы" (Polskie Nagrody Filmowe – Orły), обладатель двух наград Польского кинофестиваля в Гдыне и номинант Премии Европейской киноакадемии.