Ученик К. С. Малевича. 

З. П. Комиссаренко родился 10 апреля 1891 г. в Симферополе в семье маляра. Занимался в Симферопольской художественной студии. В 1912 г. переехал в Москву и поступил в Московское Училище живописи, ваяния и зодчества (МУЖВЗ). После революции продолжил обучение у Малевича, В. Е. Татлина и П. В. Кузнецова. После преобразования ГСХМ во ВХУТЕМАС принимал участие в деятельности мастерских. В начале 1920-х гг. (по другим сведениям — в 1940-е, в пору эвакуации) основал художественную школу в Ташкенте. Входил во вхутемасовскую группу проекционистов, организованную Соломоном Никритиным, и участвовал в Первой русской выставке в Берлине (1922).

В то же время Комиссаренко начал работать в кино и в 1923 г. вместе с двумя молодыми художниками-выпускниками ВХУТЕМАСа Ю. Меркуловым и Н. Ходатаевым основал «Экспериментальную мастерскую по мультипликации» при ГТК. Втроём, после неудачной попытки поработать с Я. А. Протазановым над фильмом «Аэлита», они и сняли мультипликационный фильм «Межпланетная революция». В мастерской-студии Комиссаренко, Меркулова и Ходатаева чуть позже учился И. П. Иванов-Вано, которому также в свой черёд предстояло стать патриархом отечественной мультипликации. В 1925 г. на студии «Межрабпом-Русь» Комиссаренко впервые применил «альбомный метод» рисованных фаз движения, в том же году участвовал в первой выставке киноплаката, где выступил адептом изобразительных принципов А. М. Родченко.

До начала Великой Отечественной войны Комиссаренко создал целый ряд других фильмов, в частности, учебного характера, сотрудничал на студии «Госвоенкино», а также «Совкино», «Союздетфильм» и «Ленкинохраника». Параллельно он пробовал себя и в других видах искусства. Вероятно, в этот ранний период творчества он осваивал изобразительные возможности стекла (работа над витражами в Институте стекла), что впоследствии сыграло роль в его экспериментах с монотипией. С 1934 г. стал больше заниматься живописью, чем кинематографом. В военные годы Комиссаренко вместе с другими кинематографистами уехал в Ташкент. Считается, что в эвакуацию он привёз все свои изобразительные произведения, большинство которых исчезли (погибли при пожаре?). После войны Комиссаренко вернулся в Москву. Он всё больше времени отдавал живописи. В начале 1960-х гг. стал частым гостем М. В. Раубе-Горчилиной, предоставившей ему место для работы и хранения произведений. В 1960-е гг. послужил Вергилием для многих коллекционеров, проведя их по авангардно-андеграундной Москве. После смерти Раубе-Горчилиной и Комиссаренко хранителем наследия последнего стал второй муж Марии Вячеславовны М. Е. Архангельский, получивший право подписи его работ. С 1960 г. и до смерти художник создал около 1000 (по другим сведениям около 600) произведений. Незадолго до смерти он переселился в Дом творчества кинематографистов (дом престарелых), но и там продолжал писать. Умер З. П. Комиссаренко 10 декабря 1980 г.