W 1945 r. Fiodorowa poznała amerykańskiego dyplomatę Jacksona Rogersa Tate, którego córkę – Wiktorię – urodziła 13 stycznia 1946 r. (Tate przedtem opuścił ZSRR; Tate później został Wiceadmirałem w USA). Usiłując ukryć fakt urodzenia dziecka którego ojcem był cudzoziemiec, aktorka pospiesznie wyszła za kompozytora Aleksandra Riazanowa, z orkiestrą którego występowała na początku lat 40.

Jednakże 27 grudnia 1946 r. Zoja Fiodorowa została aresztowana i po wstępnym pobycie na Łubiance i w Więzieniu Lefortowskim, otrzymała wyrok za szpiegostwo w wymiarze 25 lat łagru zaostrzonego reżimu (ze zmianą na Władimirskie Więzienie). Nadto orzeczono konfiskatę jej całego majątku i zsyłkę dla całej rodziny (członkowie rodziny zdrajcy Ojczyzny – obowiązywał dekret o członkach rodziny zdrajcy ojczyzny tzw. dekret o czesairach /czlienach siemii izmiennikow Rodiny/). Siostra Zoji Fiodorowej – Aleksandra – otrzymała wyrok dożywotniej zsyłki z dziećmi;