Wczesne lata Urodził się w Chicago w stanie Illinois jako drugie dziecko i jedyny syn Thalii Zane i Williama George’a Zane’a Sr., pary zawodowych aktorów i twórców szkoły dla techników medycznych. Jego rodzice byli pochodzenia greckiego (Chios – matka i Mani – ojciec); a oryginalne nazwisko jego rodziny, „Zanetakos”, zostało później zmienione przez jego rodziców na „Zane”. Jego starsza siostra Lisa Zane (ur. 5 kwietnia 1961), została również aktorką.
Dorastał jako wyznawca prawosławia, tradycji greckiej. W 1979 jako nastolatek nagrywał filmy amatorską kamerą na taśmie super 8 mm. W 1982 uczył się aktorstwa i pisania scenariuszy w The American School w Montagnoli w Szwajcarii. W 1984 ukończył Zane Francis W. Parker School w Chicago w Illinois. Naukę kontynuował w Harand Camp of Theater Arts w Kenosha w Wisconsin. Po przeprowadzce do Los Angeles pojawił się w lokalnych produkcjach teatralnych i przyłączył się do eksperymentalnej grupy teatralnej Tima Robbinsa The Actor’s Gang.