Coraly Zahonero entre au Conservatoire de Montpellier à l’âge de 15 ans et débute sur scène en 1986 dans Roméo et Juliette sous la direction de Jean Négroni. Elle poursuit sa formation au Conservatoire national supérieur d’art dramatique de Paris, dans les classes de Philippe Adrien, Jacques Sereys et Stuart Seide.

En 1994 elle rejoint la Comédie-Française et en devient la 504^e sociétaire en 2000. Elle y alterne grands textes du répertoire et créations contemporaines. En 2010, elle inaugure le dispositif bifrontal du Théâtre du Vieux-Colombier avec Paroles, pas de rôles / vaudeville, performance imaginée par les collectifs Tg STAN, de KOE et Discordia.

Elle passe des grandes fresques (Le Soulier de satin de Claudel par Éric Ruf) au théâtre de troupe (L’Hôtel du Libre-Échange, Un fil à la patte, Un chapeau de paille d’Italie), et s’illustre dans des univers variés : La Locandiera de Goldoni, Les Trois Sœurs de Tchekhov, La Mer d’Edward Bond par Alain Françon, La Maison de Bernarda Alba par Lilo Baur et Yerma par Vicente Pradal, deux pièces de Federico García Lorca, ou encore La Grande Magie d’Eduardo De Filippo par Dan Jemmett.

Elle participe à Culottées par Justine Heynemann, d’après la BD de Pénélope Bagieu, Mémoire de fille par Silvia Costa, d’après Annie Ernaux, Théorème / Je me sens un cœur à aimer toute la terre par Amine Adjina et Émilie Prévosteau, d’après Pasolini, et Hors la loi de et par Pauline Bureau. Elle joue également dans 7 minutes de Stefano Massini, mise en scène par Maëlle Poésy.

À partir des textes de la poétesse Grisélidis Réal, elle conçoit Grisélidis, et met en scène avec Vicente Pradal les spectacles musicaux Tango Secret (2019) et Viento del pueblo, inspiré de la vie et de l’œuvre de Miguel Hernández. En 2020, elle crée une série de podcasts pour Charlie Hebdo.

Au cinéma, Coraly Zahonero tourne notamment dans Les Trois Sœurs d’après Tchekhov par Valeria Bruni Tedeschi, et sous la direction de Stéphane Freiss, Claude Sautet, Cédric Klapisch, Coline Serreau ou Coline Assous. Elle apparaît également dans les séries Nina, R.I.S. Police scientifique, entre autres.