Nació en 1999 y empezó a practicar gimnasia con 7 años. De niña nadó y tomó clases de ballet y danza folclórica china, hasta que una amiga de su clase de baile la introdujo en la gimnasia rítmica. Su ídolo es Yana Kudryavtseva.

Zeng comenzó en la competición senior en 2015. Ganó la medalla de oro en el Rhythmic Challenge celebrado en Lake Placid, Nueva York. Hizo su debut en la Copa del Mundo de Lisboa y terminó decimocuarta en la clasificación general. Luego, en el Pesaro World Club, terminó undécima en la general y quedó séptima en la final de la cinta. En el Torneo Internacional de Gimnasia Rítmica en Corbeil-Essonnes, Francia, ganó la medalla de bronce en la clasificación general detrás de las rusas Arina Averina y Dina Averina y ganó una medalla de plata por equipos detrás de las Averinas con su compañera de equipo Jazzy Kerber. En las finales por aparatos, ganó plata en mazas y bronce en pelota y quedó cuarta en cinta. Luego ganó su primer título absoluto nacional senior en el Campeonato de Gimnasia de EE. UU., y también ganó los títulos de aro, mazas y cinta. En los Juegos Panamericanos, Zeng arrasó con las medallas de oro en las finales generales y de todos los aparatos, convirtiéndose en el segundo estadounidense en ganar las finales generales y de todos los aparatos en los Juegos Panamericanos después de Mary Sanders en 2003. Zeng fue el atleta más condecorada de los Juegos Panamericanos. Su siguiente competición fue la Copa del Mundo de Kazán, donde terminó décima en la final general y octava en la final de pelota. Zeng fue seleccionada para competir en su primer Campeonato Mundial en Stuttgart junto a Jazzy Kerber, Camilla Feeley y Serena Lu. El equipo ocupó el noveno lugar, e individualmente, Zeng ocupó el undécimo lugar en la clasificación general. Se clasificó para la final de mazas donde quedó séptima. En las finales generales, terminó octava con un total de 70.416 puntos, el mejor resultado para una gimnasta rítmica estadounidense en los Campeonatos del Mundo, superando el décimo lugar de Mary Sanders en los Campeonatos del Mundo de 2003. Sus resultados le valieron a Estados Unidos un lugar individual para los Juegos Olímpicos de 2016.

Zeng comenzó su temporada 2016 en el Rhythmic Challenge, donde ganó la medalla de oro. Un par de semanas más tarde compitió en la Copa del Mundo de Lisboa, donde terminó séptima en la general con un total de 70.150 puntos y se clasificó para tres finales de aparatos, quedando octava en mazas y aro y quinta en pelota. A continuación, compitió en la Copa del Mundo de Pesaro, donde terminó decimonovena en la final general y séptima en la final de mazas. En la Copa del Mundo de Minsk, hizo historia al convertirse en la primera estadounidense en ganar una medalla en una serie de la Copa del Mundo cuando ganó medallas de bronce tanto en el aro como en la cinta. Luego ganó su segundo título completo nacional consecutivo y fue seleccionada para representar a los Estados Unidos en los Juegos Olímpicos de verano de 2016. Antes de los Juegos Olímpicos, Zeng terminó undécima en la clasificación, sexta en aro y quinta en mazas y cinta en la Copa del Mundo de Kazan. Luego, en la Copa del Mundo de Bakú, ocupó el undécimo lugar en la clasificación general, quinto en aro y mazas, y sexto en cinta. En los Juegos Olímpicos de Verano de 2016 celebrados en Río de Janeiro, Zeng consiguió igualar el undécimo lugar de Valerie Zimring en los Juegos Olímpicos de 1984 en Los Ángeles.

La primera competición de Zeng después de los Juegos Olímpicos de 2016 fue el Rhythmic Challenge en Indianápolis, Indiana, donde ganó la medalla de oro. Luego, en la Copa del Mundo de Pesaro, terminó cuarta en la clasificación general. Se clasificó para las cuatro finales por aparatos y ganó la tercera y cuarta medallas de bronce de su carrera en la Copa del Mundo en aro y mazas y también terminó séptima en pelota y cinta. Luego participó en el Torneo Internacional MTM Ljubljana y ganó la medalla de oro. En las finales por aparatos, también se llevó el oro en mazas, aro y cinta y una medalla de bronce en pelota. Luego terminó décima en la clasificación general, sexta en pelota y quinta en cinta en la Copa del Mundo de Guadalajara. Zeng aseguró su tercer título completo nacional senior consecutivo y ganó la medalla de oro de mazas, las medallas de plata de aro y cinta y la medalla de bronce de pelota. Luego compitió en los Juegos Mundiales en Wrocław, Polonia, donde terminó quinta en mazas y séptima en pelota y cinta. Luego, en la Kazan World Challenge Cup, terminó undécima en la general. En el Campeonato Mundial de Pesaro, Zeng terminó sexta en la general, superando su propio octavo puesto en 2015 como el mejor final general de la historia para una estadounidense en el Campeonato Mundial de Gimnasia Rítmica. También entró a tres finales por aparatos junto con su compañera de equipo Evita Griskenas, quien entró a dos finales por aparatos, marcando la primera vez que dos gimnastas estadounidenses se clasificaron para finales por aparatos en los Campeonatos del Mundo. En las finales por aparatos, quedó quinta en mazas y cinta y sexta en pelota.

Zeng comenzó la temporada 2018 en el Rhythmic Challenge y ganó la medalla de oro. En abril, compitió en la Copa del Mundo de Bakú y ganó la medalla de bronce en aro en un desempate con Boryana Kaleyn detrás de Mariia Sergeeva de Rusia y Katsiaryna Halkina de Bielorrusia. Luego, en julio, ganó su cuarto título nacional completo consecutivo, convirtiéndose en la primera gimnasta rítmica en ganar cuatro títulos completos de EE. UU. desde Sue Soffe en 1979. En agosto, compitió en la BSB Bank World Challenge Cup en Minsk y terminó decimocuarta en la clasificación general. La semana siguiente compitió en la Kazan World Challenge Cup, donde quedó quinta en la final de mazas y novena en la clasificación general. En los Campeonatos del Mundo, Zeng, Evita Griskenas y Camilla Feeley terminaron séptimas en el evento por equipos, el resultado más alto de la historia de los Estados Unidos. Individualmente, se clasificó para la final general y quedó octava con una puntuación total de 66.950. Después de los Campeonatos Mundiales, compitió en los Campeonatos Panamericanos y ganó el oro completo y el oro por equipos con Lili Mizuno y Nastasya Generalova. Zeng también arrasó con las cuatro medallas de oro por aparatos. El 18 de octubre de 2018, Zeng dio positivo por acetazolamida durante las pruebas fuera de competición. Proporcionó evidencia a la Agencia Antidopaje de los Estados Unidos (USADA) de que le recetaron un medicamento para el mal de altura que contenía acetazolamida mientras estaba de vacaciones en Machupicchu, Perú, creyendo que era ibuprofeno. El 19 de diciembre, aceptó una suspensión de seis meses de la USADA a partir de la fecha de su prueba positiva.

Zeng comenzó su temporada 2019 en la Copa Mundial de Tashkent, donde ocupó el octavo lugar en la clasificación general y mazas y el sexto en pelota. Luego ganó una medalla de bronce en aro en la Copa del Mundo de Bakú detrás de Dina Averina y Linoy Ashram. Luego, en mayo, se ubicó sexta en la clasificación general, cuarta en aro, quinta en pelota y octava en mazas en la Copa Mundial de Guadalajara. Ganó otra medalla de bronce en aro en el Gran Premio de Brno y quedó quinta en cinta y décima en la clasificación general. Luego compitió en el Campeonato de Gimnasia de EE. UU. en Des Moines, Iowa, y ganó su quinto título nacional completo consecutivo y también ganó oro en aro, pelota y mazas y bonce en cinta. Ganó la medalla de bronce en la clasificación general en la Universiada de verano detrás de Ekaterina Selezneva y Zohra Aghamirova, y también terminó cuarta en la final de aro, pelota y mazas. Zeng terminó sexta en la general de la Copa World Challenge de Portimao, y también terminó séptima en las finales de aro, pelota y mazas. En el Campeonato Mundial en Bakú, Azerbaiyán, el equipo estadounidense de Zeng, Evita Griskenas y Camilla Feeley quedó séptimo. En la final de la cinta, terminó quinta y décima en la clasificación general con una puntuación total de 81.850. Como resultado, Zeng obtuvo uno de los dos lugares junto con su compañera de equipo Evita Griskenas para los Estados Unidos para los Juegos Olímpicos de Verano de 2020, lo que marca la primera vez que Estados Unidos clasifica a dos gimnastas rítmicas para los Juegos Olímpicos desde 1992. Al final de los Campeonatos del Mundo, recibió el Premio Longines a la Elegancia.

Zeng ganó la medalla de oro en el Rhythmic Challenge 2020 en Lake Placid, Nueva York. Esta fue su única competición de 2020 debido a la pandemia de COVID-19. Regresó a la competición en febrero de 2021 en el Rhythmic Challenge y ganó la medalla de plata detrás de Evita Griskenas. Su siguiente competición fue la Copa del Mundo de Sofía 2021, donde terminó sexta en aro, séptima en la clasificación general y octava en pelota. Luego, en la Copa del Mundo de Tashkent, terminó séptima en aro y octava en pelota. Terminó sexta en aro y novena en la clasificación general en la Copa del Mundo de Bakú. Su última Copa del Mundo fue en Pesaro, y ocupó el sexto lugar en aro y el séptimo en la clasificación general y pelota.

Zeng ganó el campeonato de gimnasia de EE. UU. de 2021 y fue seleccionado para representar a los Estados Unidos en los Juegos Olímpicos de verano de 2020. Antes de los Juegos Olímpicos, compitió en el Gran Premio de Israel en Tel Aviv, donde quedó sexta en mazas y séptima en la clasificación general, aro y pelota. En los Juegos Olímpicos de 2020 en Tokio, terminó decimotercera en la ronda de clasificación para el general individual y fue la tercera reserva para la final.