Удальцова Зинаида Владимировна родилась 05. 03.1918 г. в Кисловодске Георгиевского у. Кавказской губ. в семье местного землевладельца Владимира Амвросиевича Мыльцына и его жены Марианны Дмитриевны, урожденной Абрамовой. Летом 1931 г. приехала в Москву. С 1935 по 1940 г. – учеба на историческом факультете МГУ (ученица акад. Е. А. Косминского), затем поступила в аспирантуру при кафедре истории средних веков. С 1941 по июль 1943 г. была в эвакуации в Бугуруслане Чкаловской (ныне Оренбургской) области, там преподавала в местном учительском институте, а затем в Молдавском педагогическом институте. В 1943 г. вступила в КПСС. В 1945 г. окончила аспирантуру и в октябре защитила диссертацию. В 1945 – 1949 гг. (по другим сведениям, в 1944 –1948) преподавала в Заочной высшей партийной школе при ЦК ВКП(б). С 1946 г. работала на кафедре истории средних веков МГУ. С 1947 по 1949 г. работала в Институте славяноведения. С 1949 г.— научный сотрудник сектора истории средних веков Института истории АН СССР. В 1955 г. организовала под руководством Е.А. Косминского сектор истории Византии. В 1961—1968 гг. возглавляла данный сектор. В 1955 г. участвовала в Международном конгрессе византинистов в Стамбуле. С 1961 г. – доктор исторических наук. В 1968 г. была утверждена в звании профессора по специальности «всеобщая история». В 1968 –1970 гг. была заведующей сектором Института славяноведения и балканистики АН СССР
В 1970 – 1980 гг. – заведующая сектором истории Византии Института всеобщей истории АН СССР, а с 1980 по 1987 г. – директор этого института. Возглавляла также ассоциацию византинистов СССР, а с 1976 г. – вице-президент Международной ассоциации византинистов, являлась членом научных обществ, представляла советскую науку на конференциях и конгрессах. С 1976 г. – член-корреспондент АН СССР. В 1978 – 1983 гг. – председатель Российского палестинского общества. Иностранный член Саксонской академии наук в Лейпциге (ГДР, 1982). Ответственный редактор «Византийского временника» (1967–1987). С 1982 по 1986 г. – зав. кафедрой истории средних веков МГУ.
В 1987 г. посмертно награждена Государственной премией СССР в 1987 г., а 1996 г. – Государственной премией РФ.
Умерла 29.09. в 1987 г. в Баку. Похоронена в Москве на Ваганьковском кладбище.