Зинаида родилась 27 октября 1898 года в небольшом городе Фролово, зато в большой семье: пять братьев и столько же сестер. Девочка обожала музыку Чайковского, и для нее было огромным впечатлением, когда она узнала, что ее любимый композитор скончался от холеры. Именно тогда Зинаида поклялась себе, что посвятит свою жизнь медицине и найдет лекарство от этой страшной болезни. Своим упортсвом и трудолюбием Зинаида закончила Мариинскую гимназию с отличием и поступила в медицинский университет в Ростове-На-Дону. Уже со второго курса студентка выделила для себя микробиологию: «Еще будучи студенткой, я вставала ни свет ни заря и пробиралась через форточку в лабораторию, чтобы лишние пару часов отдать опытам».

Она собирала слезы коллег в пробирку, заставляя их плакать над банкой с хреном. Примерно тогда же британский бактериолог Александр Флеминг обнаружил в слезах антибактериальный фермент лизоцим. Именно из него несколько лет спустя Ермольева создаст лекарство. Получив диплом врача в 1921 году Ермольева решила продолжить работать на любимой кафедре микробиологии, посвятив себя изучению болезней и их возбудителей.

В 1922 году малоизученная болезнь охватила весь Ростов-на-Дону. Ее возбудители по своим свойствам были похожи на десятки других бактерий, именно поэтому ее было сложно диагностировать. Но Ермолова, которая принимала активное участие в борьбе с эпидемией, смогла выделить из водопроводной воды холероподобные вибрионы — бактерии со жгутиками, обитающие в почве, воде и содержимом кишечника. Чтобы лучше понять, как эти бактерии влияют на человеческий организм, Ермольева выпила воду с микробами. Через 18 часов 24-летняя девушка тяжело заболела холерой и чуть не умерла. Зато благодаря ей сегодня не составляет труда диагностировать заболевание, также на основе этого опыта были созданы санитарные нормы по хлорированию воды, которые используются до сих пор. А уже в 1939 году Ермольева разработала лекарство, которое успешно победило вспышки той самой холеры, убившей создателя ее любимого «Щелкунчика». 

На смену одной заразы пришла другая, уносящая тысячи жизней ежедневно. И название ей — вoйна. В 1942-ом году Зинаида оказалась в Сталинграде, который можно было сравнить с настоящим адом. Ну а беда, как известно, приходит с подругой. Здравствуй холера до кучи. Сотням тысяч людей требовалась помощь. Зинаида попросила командование доставить ей из Москвы драгоценный препарат, но поезд с лекарством был уничтожен немцами. 

Все, конец: Сталинград быстрее падет от страшной инфекции, чем от натиска неприятеля. Но Зинаида знала, что делать. Для изготовления лекарство ей нужна была только полевая лаборатория, 300 тонн хлора и несколько тонн мыла. И бесценный холерный бактериофаг был получен в кратчайшие сроки. Болезнь отступила в конце августа 1942 года. Зинаида Вассарионовна и ее коллеги в 1943 году получили Орден Ленина и Сталинскую премию, которую отдали на постройку военного истребителя «Ла-5», названный именем Ермольевой.

За время битвы за Сталинград Зинаида обратила внимание на то, что бойцы чаще умирают не от полученных ран, а из-за заражения крови. Тут мог бы помочь пенициллин, открытый в 1929 году Александром Флемингом. Но из-за жадности западных властей, которые не хотели продавать технологию его производства СССР, Ермольевой пришлось брать дело в свои руки. Она исследовала различные виды плесени, соскребая их со стен бомбоубежищ, выращивала образцы. И с 93 попытки появился советский аналог пенициллина — «Крустозин».

В 1944 в СССР приехала делегация западных ученых, чтобы «помериться» пенициллинами. И советский оказался эффективнее западного, так как он, как ни странно, был хуже очищен. Среди ученых был и Говард Флори, который окрестил талантливого советского ученого Ермольеву «Госпожой Пенициллин».

Обидно только одно: в 1945 за открытие пенициллина Нобелевскую премию получили все — и Флори, и Чей, и Флеминг, кроме Ермольевой. Зато в лаборатории Зинаиды продолжали рождаться чудеса: стрептомицин, тетрациклин, левомицетин, интерферон и многое другое.