
A fost pe rând preparator (1961-1968), asistent (1968-1978), lector (1978-1990) și apoi profesor universitar (din 1990) la aceeași facultate, predând cursuri de istorie a lumii antice, epigrafie greacă și latina, istorie a civilizațiilor din Antichitate. În anul 1978, a obținut titlul științific de Doctor în istorie, cu teza „Formarea ideologiei democratice în Grecia antică”, conducător științific fiind prof. dr. acad. Dionisie M. Pippidi. A deținut apoi funcțiile de șef al Catedrei de Istorie Antică și Arheologie a Facultății de Istorie, decan al Facultății de Istorie din București (1990-1996) și apoi de director al Școlii doctorale din cadrul aceleiași facultăți (din 2005).
A susținut conferințe la universitățile din: Strasbourg, Lille, Amiens, Bruxelles, Cambridge (Marea Britanie). A fost profesor asociat al École des Hautes Études en Sciences Sociales (Paris), Centre „Louis Gernet” d’études comparées sur les sociétés anciennes; al Universității „Jules Verne” din Amiens; visiting professor al Universității Harvard, Cambridge, Mass.; visiting researcher al Universității Columbia, New York. Ca o recunoaștere a activității sale, a fost numită ca director (1994-1996) și director onorific (1996-2002) al Ecole Doctorale Régionale en Sciences Sociales de Bucarest.
După Revoluția din decembrie 1989, Zoe Petre s-a manifestat activ ca o personalitate culturală de prim rang, în cadrul societății civile. A fost membru al Centrului de Studierea Imaginii (CESI) al Universității din București și al Universității de Arhitectură și Urbanism „Ion Mincu”. De asemenea, a fost membru fondator (1990) și președinte (2001-2003) al Solidarității Universitare, membru fondator al Alianței Civice (1990), membru fondator și vicepreședinte al Fundației Române pentru Democrație (1993).
Între anii 1992 și 1996, Zoe Petre a activat ca director de comunicare al campaniei prezidențiale a candidatului CDR, Emil Constantinescu, la data de 1 decembrie 1996, prof. dr. Zoe Petre a fost numită în funcția de consilier prezidențial pe probleme de politică internă și externă al Președintelui României, Emil Constantinescu și coordonator al Departamentului de Politici Publice al Președinției României. A îndeplinit această funcție până la data de 21 decembrie 2000, când a fost eliberată din funcție după ce Emil Constantinescu a părăsit postul de președinte al României.
În anul 2003 devine membru fondator și vicepreședinte al partidului ,,Acțiunea Populară”, fondat de către fostul președinte al României, Emil Constantinescu. Zoe Petre a publicat numeroase lucrări și studii științifice și a publicat peste 100 de studii științifice și comunicări la congrese și colocvii internaționale. A publicat frecvent articole în reviste cultural”. De-a lungul carierei sale, Zoe Petre a primit numeroase premii și distincții, printre care amintim:
- Premiul Timotei Cipariu al Academiei Române (1981);
- Premiul Nicolae Iorga al Ministerului Culturii (1990);
- Premiul Mihai Viteazul al Societății Mihai Viteazul – Călugăreni (1995).
- „Legiunea de Onoare” – Comandor (Franța), (1999);
- Ordinul „Dom Infante Enrique” – Mare Ofițer (Portugalia), (1999);
- Ordinul „Danebrog” – Mare Cruce (Danemarca), (2000);
- Ordinul Național „Serviciul Credincios” al României – Mare Cruce (30 noiembrie 2000)

