Zdeněk Sychra sa narodil 12. marca 1936 v Holasiciach na Morave. Bol pôvodne automechanikom. V rokoch 1954 - 1956 študoval na Konzervatóriu v Brne spev, no štúdium nedokončil. Počas vojenskej služby v Martine účinkoval v tamojšom Armádnom divadle a potom sa usadil v Bratislave.
Hoci bola jeho rodným jazykom čeština, spieval po slovensky. Na prelome 50. a 60. rokov hral Sychra s rôznymi profesionálnymi súbormi v nočných podnikoch, neskôr vystupoval s Orchestrom Juraja Velčovského. V roku 1965 prijal angažmán v kabaretnom divadle Tatra revue, kam sa dostal na odporúčanie skladateľa Pavla Zelenaya, a pôsobil tam až do jej zániku v roku 1970. Predstavil sa aj vo viacerých revuálnych programoch scény Revue Bratislava, ktorú v rokoch 1970 - 1972 viedol v priestoroch Tatry Jozef Pokorný, spieval s Dychovou hudbou bratislavskej posádky, Zlatou krídlovkou a mnohými ďalšími telesami, a účinkoval aj na festivale Takú mi zahraj v Trenčianskych Tepliciach.
Od roku 1973 pôsobil na bratislavskej Novej scéne. V 90. rokoch, keď vystupoval ako sólový umelec, sa popularizoval svojou najúspešnejšou skladbou Pod Akropolou v televíznej relácii Repete. Blízky mu bol dusíkovský repertoár, s ktorým celé roky koncertoval samostatne i v spoločných programoch s ďalšími spevákmi. V rokoch 2010 - 2018 bol stálym hosťom Art Music Orchestra v spomienkovom zájazdovom programe Pocta Eve Kostolányiovej. Zdeno Sychra má v archíve Slovenského rozhlasu 257 nahrávok z rokov 1961 – 2017. V roku 2003 vyšiel vo Vydavateľstve Pyramída výber 21 jeho známych piesní.