A régi római katolikus főnemesi gróf zicsi és vázsonykeői Zichy családnak a leszármazottja volt. Szülei gróf zicsi és vázsonykeői Zichy Károly (1785–1876) császári és királyi kamarás, földbirtokos és gróf németújvári Batthyány Antónia (1789–1825) voltak, testvérei közül a legismertebb húga, Károlyi Györgyné Zichy Karolina. 1834. december 4-én kötött házasságot gróf Batthyány Lajossal, akitől három gyermeke született. Testvérével, Karolinával jelentős szerepet játszottak az 1839/40-es országgyűlésen a főrendi ellenzék törekvéseinek támogatásában. A védegyleti mozgalomnak szinte jelképeivé váltak. Az 1844-es pozsonyi országgyűlés november 13-i berekesztése után, 15-én hajóval érkeztek Pestre. Az ifjúság, köztük Petőfi Sándor fáklyászenét adott a tiszteletükre, és este 10 óra tájban, előbb Batthyányné, majd Károlyiné házához vonultak. Az ünnepeltek az erkélyükről szóltak a fiatalokhoz. A magánéleti válságok ellenére mindvégig kitartott férje mellett. Batthyány Lajos vértanú halála után Svájcba emigrált. 1856-ban tért haza, de az új rendszerrel soha nem békélt meg. Amikor Elemér fia megismerkedett Marie Louise von Wallersee grófnével, Erzsébet királyné unokahúgával, és feleségül akarta venni, a Habsburg-ellenes Batthyányné nem támogatta a frigyet a menyasszony származása miatt. A házasság végül meghiúsult.