Od końca 1941 roku wraz z mężem została wysłana do Szwecji, gdzie Boris Rybkin był rezydentem INO pod przykryciem funkcji radcy poselstwa ZSRR, zaś Zoja działała pod przykryciem sekretarza prasowego poselstwa. Ze Szwecji odwołano ją w marcu 1944 do centrali INO NKWD, gdzie awansowała do funkcji naczelnika wydziału niemieckiego, często wyjeżdżając w delegacje służbowe do okupowanych Niemiec. Po zakończeniu II wojny światowej (1945) do 1954 roku zajmowała się analizą działalności tzw. siatki szpiegowskiej Cambridge. Po aresztowaniu Ławrientija Berii i jego najbliższych współpracowników ujęła się za generałem Pawłem Sudopłatowem. Została zwolniona z INO i na jej prośbę pozostawienia w MWD do osiągnięcia wieku emerytalnego, przeniesiona na stanowisko szefa Wydziału Specjalnego do łagru w Workucie.
Na emeryturę odeszła w 1956 roku w stopniu pułkownika. Zajęła się pracą pisarską, za co została m.in. odznaczona nagrodą państwową. Zmarła w styczniu 1992 roku.