Цола Драгойчева е член е на Българската комунистическа партия от 1919 г. Завършва Висшия педагогически институт в София, след което става учителка. Заради участието си в Септемврийското въстание 1923 г. е осъдена на 15 години затвор и са ѝ отнети учителските права. След амнистията през 1924 г. е избрана за член на областните ръководства на Военната организация на БКП в Русе, Варна и Пловдив.

След атентата в църквата Света Неделя през 1925 г. Цола Драгойчева е осъдена на смърт. Изпълнението на присъдата е отложено, тъй като е бременна. През 1926 г. смъртната присъда е заменена с доживотен затвор. През 1932 г. Драгойчева отново е амнистирана. В затвора се ражда синът ѝ, Чавдар Драгойчев, известен български хирург.

След освобождаването си от затвора Драгойчева заминава за СССР, където завършва Международната ленинска школа в Москва (1933 - 1936). Една година работи в Международния женски секретариат на Коминтерна. Завръща се в България през 1936, а през 1937 г. е избрана за член на Централния комитет на Българска работническа партия (комунисти), какъвто остава до 2 февруари 1990 г.

Цола Драгойчева участва във въоръжената съпротива на БРП (к) и ОФ срещу участието на България във Втората световна война на страната на Нацистка Германия. През август 1941 г. е арестувана и изпратена в концлагера Свети Никола, Асеновградско, където остава до декември същата година. В процеса срещу Централния комитет на БРП (к) (1942) е осъдена задочно на смърт по ЗЗД за втори път. В първите месеци след процеса тя и Антон Югов са единствените членове на Политбюро, останали на свобода, и играят важна роля във възстановяването на партийното ръководство.

След 9 септември 1944 г. заема редица постове - главен секретар на Националния комитет на Отечествения фронт (1944 - 1948), председател на Българския народен женски съюз (1945 - 1950), министър на пощите, телеграфите и телефоните (1947 - 1957), председател на Националния комитет за защита на мира (1949 - 1952), председател на Общонародния комитет за българо-съветска дружба (1957 - 1977), а от 1977 г. - негов почетен председател и други. Член на политбюро на централния комитет на БКП от 1966 г. Депутат в ХХVІ ОНС, VІ ВНС, ІІ-VII НС. Герой на социалистическия труд (1963). Герой на НРБ (1968).

Цола Драгойчева участва активно в ликвидирането на Никола Петков и Трайчо Костов, както и на много други т.нар. "врагове на народа". По стечение на обстоятелствата тя се оказва в Кула в началото на Кулските събития през март 1951 година и се включва в усилията на режима да предотврати масовото разтуряне на ТКЗС-тата от жителите на селата в района. Тя е привърженик на идеята България да стане 16-а република на СССР. На пленум на Централния комитет на Българската комунистическа партия от 4 ноември 1963 г., в качеството си на член на Централния комитет и председател на Общонародния комитет за българо-съветска дружба, заявява: "Още веднъж споделям възторга и радостта да работя като комунист, където ме изпрати Партията, за минаването на нашата страна в общото семейство на Съветския съюз и да бъдем една от републиките на Съветския съюз".

През 1971 г. получава Ленинска награда за мир от съветското правителство.

През януари 2016 г. всички общински съветници на Бяла Слатина единодушно приемат решение, според което централният площад на града се преименува на "Цола Драгойчева" "заради огромния ѝ принос в развитието на града".