ولد زياد أبو عين في 22 تشرين الثاني 1959 في مدينة رام الله وتعلم في مدارسها، قاوم الاحتلال منذ نعومة أظفاره؛ ففي العام 1976م شكل مجموعة من طلبة مدارس رام الله، حملت اسم "مجموعة شباب فلسطين"؛ لتباشر معظم فعاليات العمل الوطني الميداني في مدينة رام الله والبيرة، كالترتيب والتنسيق للمظاهرات، والكتابة على الجدران، والمواجهات مع دوريات الجيش الإسرائيلي وتوزيع البيانات الثورية والتحريض على الإضرابات، وإغلاق المحال التجارية...الخ
اعتقلته سلطات الاحتلال الإسرائيلي لأول مرة بتاريخ 4 /11/ 1977 لمدة خمسة عشر يوماً؛ لكن ذلك لم يردعه عن مواصلة نشاطاته الوطنية. وفي يوم 5/6/1979م، غادر مدينة رام الله متوجهًا إلى الولايات المتحدة لزيارة شقيقته هناك (وكانت تسكن في مدينة شيكاغو في ولاية الينوي). وبعد وصوله إلى الولايات المتحدة، أعلمته شقيقته أن الإسرائيليين اعتقلوا والده؛ وأن المخابرات الإسرائيلية داهمت بيت أسرته ومصنعها في رام الله، وعاثت فيهما خراباً وتفتيشاً، واعتقلت شقيقه الأكبر (محمود)؛ لأن المخابرات الإسرائيلية حصلت على اعترافات من شباب يخضعون للتحقيق المشدد لديها تفيد بأن له دور بارز في الإعداد لبعض العمليات العسكرية في إسرائيل، وفي نقل رسائل المعتقلين إلى القيادة في دمشق؛ ما جعل المخابرات الإسرائيلية توقن أن أبو عين هو المسؤول الأول عن تلك المجموعة؛ وأنه مسؤول عن تنفيذ عملية طبريا بتاريخ 14/5/1979م، التي أدت إلى مقتل عدد من الإسرائيليين.
بتاريخ 18/8/1979م، وبعد وصول أبو عين منزل شقيقته في شيكاغو قادمًا من ميامي ليودعها قبل العودة إلى الضفة الغربية، اعتقله رجال "الـ أف بي أي"، وكان بحوزتهم صورة شخصية له، أخذت من قبل المخابرات الإسرائيلية في سجن رام الله عام 1977.
اقتيد أبو عين إلى مبنى الـ "أف بي آي"، رغم إنكاره لشخصيته؛ وأطلق سراحه في وقت متأخر؛ بسبب قناعتهم بأنه ليس "زياد أبو عين الذي يبحثون عنه". بعد ذلك اختفى أبو عين في شيكاغو، وبدأ المحامون العرب والفلسطينيون بحملة واسعة لدى السلطات الأمريكية المختصة؛ للكف عن ملاحقته؛ لكن الـ "أف بي آي" استمرت بمداهمة منزل شقيقته، ومنازل عربية أخرى، بشكل مكثف؛ ما دفعه إلى تسليم نفسه في السابع والعشرين من رمضان في ذلك العام؛ وبدأ التحقيق معه على الفور في مبنى الـ"أف بي آي"، ووجهت له تهمة التسبب والمسؤولية عن القيام بعمليات (إرهابية) في إسرائيل.
وفي المساء نقل أبو عين إلى سجن "أم. سي . سي الفدرالي"، وسط مدينة شيكاغو، وأودع في زنزانة انفرادية؛ وبعد خمسة أيام قدِّم لمحكمة مدنية في شيكاغو مددت توقيفه لمدة خمسة عشر يومًا. وقد مثل الحكومة الأمريكية في تلك الجلسة "توماس جيفرسون"، الذي كان يشغل منصب النائب العام لولاية (ألينوي)، والذي طالب المحكمة بإنفاذ اتفاقية (تبادل المجرمين) الموقعة بين إسرائيل والولايات المتحدة الأمريكية في العام 1963م؛ وتسليم أبو عين لإسرائيل وفقًا لأحكام تلك الاتفاقية؛ ليحاكم على التهم المنسوبة إليه، في إسرائيل، وفقًا للقانون الإسرائيلي، وهي التسبب بقتل وجرح عشرات المدنيين الإسرائيليين في مدينة طبريا بتاريخ 14/5/1979.
حاول محامو أبو عين الحيلولة دون تسليميه إلى إسرائيل بتقديم شهادات تنفي ضلوعه في التهم المنسوبة إليه دون جدوى؛ ومع بدء كل جلسة، كان المتظاهرون يحتشدون أمام مبنى المحكمة؛ ما تسبب بوقوع اشتباكات قوية مع رجال الشرطة الأمريكيين.
وفي يوم 28/12/1979م، صدر قرار محكمة البداية الأمريكية بتسليم أبو عين لإسرائيل؛ عملًا بأحكام اتفاقية "تبادل المجرمين"؛ عندها قرر أبو عين الشروع بإضراب مفتوح عن الطعام؛ وسادت حالة من الغضب الشديد في أوساط الجاليات العربية والإسلامية، واندلعت مواجهات في الشوارع مع رجال الشرطة امتدت لتصل إلى مدن أمريكية أخرى.
تحولت قضية زياد أبو عين الى قضية عالمية، وصدرت لصالحه سبعة قرارات من هيئة الأمم المتحدة تطالب الولايات المتحدة بالإفراج عنه، منها: قرار رقم 36| 171 بتاريخ 16-12-1981، الذي أبدت فيه هيئة الأمم المتحدة أسفها الشديد لمبادرة حكومة الولايات المتحدة الأمريكية إلى تسليم زياد أبو عين للسلطات الإسرائيلية المحتلة؛ ليكون أبو عين أول أسير عربي تسلمه الولايات المتحدة الأمريكية لإسرائيل، بعد أن قضى ثلاث سنوات في سجونها؛ وأول أسير تحكم عليه إسرائيل بالسجن المؤبد دون أي اعتراف منه بالتهم المنسوبة إليه في العام 1982م، تبعًا لما كان يسمى "قانون تامير".
وفي عملية تبادل الأسرى في العام 83 لحركة فتح، كان أبو عين على رأس أسماء المحررين؛ ولكن وخلال عملية التحرير، تم اختطافه من مطار اللد على يد المخابرات الإسرائيلية أثناء الشروع بترحيله مع عشرات الأسرى إلى القاهرة ومن ثم للجزائر.
وبتاريخ 20/5/1985م تم تحرير أبو عين في إطار صفقة تبادل الأسرى بين إسرائيل و"الجبهة الشعبية القيادة العامة"؛ وأصر أبو عين حينها على البقاء داخل الوطن رافضا إبعاده إلى الخارج. وبتاريخ 30/7/1985م سارعت سلطات الاحتلال إلى إعادة اعتقاله إداريا؛ ضمن "سياسة القبضة الحديدية"، بأمر شخصي من إسحاق رابين؛ وبعد ذلك اعتقل أكثر من مرة اعتقالًا إدارياً، ومنع من السفر لسنوات طويلة؛ واعتقل في الانتفاضة الثانية إدارياً عام 2002م.
المناصب التي شغلها أبو عين فهي: عضو "اتحاد الصناعيين الفلسطينيين" عام 1991؛ ومدير عام "هيئة الرقابة العامة" في الضفة الغربية عام 1994م؛ ومدير "هيئة الرقابة الداخلية" في حركة فتح في الضفة الغربية 1993م، ورئيس "رابطة مقاتلي الثورة القدامى" عام 1996م؛ وعضو "اللجنة الحركية العليا" لحركة فتح 1995م؛ وعضو هيئة التعبئة والتنظيم (رئيس لجنة الأسرى) في مجلس التعبئة 2003- 2007؛ ووكيل وزارة الأسرى والمحررين منذ عام 2006م حتى تم تعيينه رئيسًا "لهيئة مقاومة الجدار والاستيطان" عام 2014؛ وهو عضو منتخب في المجلس الثوري لحركة فتح.
وفي يوم الأربعاء بتاريخ 10/12/2014 استشهد أبو عين في بلدة ترمسعيا أثناء مشاركته في فعالية شعبية ضد الاستيطان في المنطقة؛ بمناسبة اليوم العالمي لحقوق الإنسان.
ووصف الرئيس محمود عباس استشهاد زياد أبو عين بـ"العمل البربري" الذي لا يمكن السكوت عليه؛ وأعلن الحداد ثلاثة أيام.