Denise Zich modelte zum Beginn ihrer Karriere für Calvin Klein und erhielt ihre erste Chance als Schauspielerin in der RTL-Soap Gute Zeiten, schlechte Zeiten, in der sie 1995 gemeinsam mit ihren Bandkollegen von Just Friends eine mehrmonatige Nebenrolle hatte. Aus der Band stieg sie 1996 aus.

Im Jahr 1996 moderierte sie mit Benedikt Weber die Sendung Pumuckl TV. Nach weiteren Fernsehrollen spielte sie 1999 in ihrem ersten Kinofilm Schlaraffenland an der Seite von Heiner Lauterbach, Franka Potente und Jürgen Tarrach. Gute Kritiken erntete sie für ihre Darstellung der jungen Modedesignerin Valerie Landau in dem deutsch-österreichischen Fernsehmehrteiler Liebe, Lügen, Leidenschaften, wo sie an der Seite von Maximilian Schell und Barbara Sukowa spielte. Im Jahre 2001 erhielt Denise Zich den österreichischen Fernsehpreis Romy in der Kategorie Beliebtester weiblicher Shootingsstar. 2007 war sie in den Kinos im Film Schwere Jungs von Marcus H. Rosenmüller zu sehen. 2010 gehörte sie in ihrer Rolle als Dr. Isabel Dahl zum festen Ensemble der Serie In aller Freundschaft. Sie ist mit ihrem Schauspielkollegen Andreas Elsholz verheiratet. Die beiden sind Eltern eines Sohnes.