W roku 2011 Tadese biegł w finale biegu na 10 000 metrów podczas mistrzostw świata w południowokoreańskim Daegu. Mimo dobrego biegu i walki o miejsce medalowe, zakończył rywalizację na 4. miejscu. Ponowna sytuacja miała miejsce w roku 2012, podczas igrzysk olimpijskich w Londynie – Tadese dobiegł na metę jako szósty, z czasem o 3 sekundy gorszym od tryumfującego Mohameda Faraha. W tym samym roku zdobył złoty (indywidualnie) i srebrny (drużynowo) medal mistrzostw świata w półmaratonie, rozgrywanych w bułgarskiej Kawarnie. W 2015 sięgnął po złoty medal igrzysk afrykańskich w Brazzaville. Na swych czwartych igrzyskach olimpijskich w 2016 w Rio de Janeiro zajął 8. miejsce w biegu na 10 000 metrów.
Zersenay Tadese brał udział w programie Nike Breaking2, którego celem było złamanie przez istotę ludzką bariery dwóch godzin w maratonie. Bieg, w warunkach laboratoryjnych, 7 maja 2017 roku odbył się na torze F1 w Monzy we Włoszech. Erytrejczyk nie osiągnął wyniku poniżej dwóch godzin (żadnemu z trzech uczestników programu się to nie udało, choć Eliud Kipchoge ustanowił nieoficjalny rekord świata: 2:00:25) – jego wynik wyniósł 2:06:51, więc nieoficjalny rekord życiowy sportowca.