Am späten 29. Dezember 2005 entwickelte sich im ostmittelatlantischen Ozean aus einem frontalen Trog ein tropisches Tief, das sich am frühen Morgen des nächsten Tages zu einem Tropensturm verstärkte. Da dies mehr als vier Wochen nach dem offiziellen Ende der Saison geschah, stufte das Nationale Hurrikanzentrum das System erst ein, nachdem es sich bereits zu einem Tropensturm entwickelt hatte. Der neue gebundene Sturm bewegte sich ursprünglich in Richtung Nordwesten, hielt aber erst spät am 31. Dezember für einige Häuser an, bevor er nach Westen zog. Als der Tropensturm Zeta langsam an Stärke zunahm, wies er viele Merkmale auf, die dem Hurrikan Epsilon ähnlich waren, wie damals, als das Nationale Hurrikanzentrum ständig voraussagte, dass Zeta wegen der hohen Windscherung schwächer werden würde; aber Zeta hielt immer noch an seiner Stärke fest, wie Epsilon es getan hatte.
Der Tropensturm Zeta schwächte sich am 2. Januar ein wenig ab, bevor er am selben Tag mit 100 km/h (65 mph) Wind wieder auf seine maximale Stärke anstieg. Eines der Modelle deutete an, dass Zeta sich weiter verstärken und zu einem Hurrikan werden könnte, was aber nicht geschah. Der Tropensturm Zeta lehnte die Vorhersagen über eine Abschwächung weiterhin ab, und am 4. Januar war der NHC-Vorhersageexperte Dr. Lixion Avila so frustriert, dass er sagte, er habe "nichts mehr zu sagen".
Die Auswirkungen der enormen Windscherung begannen sich schließlich am 4. Januar auf den Sturm selbst auszuwirken, als die Stärke von Zeta nachzulassen begann. Dadurch wurde der Tropensturm Zeta zu einem sehr schwachen Tropensturm schwächer. Das NHC überschätzte weiterhin, wie schnell sich Zeta auflösen würde, und am frühen 5. Januar stufte es Zeta tatsächlich zu einem Tiefdruckgebiet herab, was sich später als falsch herausstellte. Zeta bewegte sich weiter west-nordwestlich und hielt kaum den Tropensturm-Status, bevor es wieder unorganisiert wurde. Zeta schwächte sich am 6. Januar zu einem tropischen Tief ab und löste sich später am selben Tag in ein Überbleibsel auf, was schließlich das Ende der atlantischen Hurrikansaison 2005 bedeutete. Aber das Resttief behielt noch einen weiteren Tag lang seine Identität, bevor es sich 660 Meilen (1060 km) südöstlich der Bermudas auflöste.