只使用标准库，不假设时区已经是UTC，并返回问题中要求的确切格式:

dt.astimezone(timezone.utc).replace(tzinfo=None).isoformat(timespec='milliseconds') + 'Z'

不过，这确实需要Python 3.6或更高版本。

在Python >= 3.2中，你可以简单地使用:

>>> from datetime import datetime, timezone
>>> datetime.now(timezone.utc).isoformat()
'2019-03-14T07:55:36.979511+00:00'

Python datetime对象默认情况下没有时区信息，如果没有它，Python实际上违反了ISO 8601规范(如果没有时区信息，则假定为本地时间)。你可以使用pytz包获取一些默认时区，或者自己直接子类化tzinfo:

from datetime import datetime, tzinfo, timedelta
class simple_utc(tzinfo):
    def tzname(self,**kwargs):
        return "UTC"
    def utcoffset(self, dt):
        return timedelta(0)

然后你可以手动添加时区信息到utcnow():

>>> datetime.utcnow().replace(tzinfo=simple_utc()).isoformat()
'2014-05-16T22:51:53.015001+00:00'

请注意，这确实符合ISO 8601格式，该格式允许Z或+00:00作为UTC的后缀。注意，后者实际上更好地符合标准，一般来说，时区是如何表示的(UTC是一个特殊情况)。

您的目标不应该是添加一个Z字符，而是生成一个ISO 8601格式的UTC“感知”日期时间字符串。解决方案是将UTC时区对象传递给datetime.now()，而不是使用datetime.utcnow():

from datetime import datetime, timezone

datetime.now(timezone.utc)
>>> datetime.datetime(2020, 1, 8, 6, 6, 24, 260810, tzinfo=datetime.timezone.utc)

datetime.now(timezone.utc).isoformat()
>>> '2020-01-08T06:07:04.492045+00:00'

看起来不错，让我们看看Django和dateutil是怎么想的:

from django.utils.timezone import is_aware
is_aware(datetime.now(timezone.utc))
>>> True

from dateutil.parser import isoparse
is_aware(isoparse(datetime.now(timezone.utc).isoformat()))
>>> True

注意，您需要从dateutil使用isopparse()。因为datetime.fromisoformat()的Python文档说它“不支持解析任意ISO 8601字符串”。

好的，Python datetime对象和ISO 8601字符串都是UTC“感知”的。现在让我们看看JavaScript是如何看待datetime字符串的。从这个答案中我们可以得到:

let date = '2020-01-08T06:07:04.492045+00:00';
const dateParsed = new Date(Date.parse(date))

document.write(dateParsed);
document.write("\n");
// Tue Jan 07 2020 22:07:04 GMT-0800 (Pacific Standard Time)

document.write(dateParsed.toISOString());
document.write("\n");
// 2020-01-08T06:07:04.492Z

document.write(dateParsed.toUTCString());
document.write("\n");
// Wed, 08 Jan 2020 06:07:04 GMT

注:

我有几个目标来解决这个问题:

生成ISO 8601格式的UTC“感知”日期时间字符串 仅使用Python标准库函数创建datetime对象和字符串 使用Django的timezone实用函数、dateutil解析器和JavaScript函数验证datetime对象和字符串

注意，这种方法不包括Z后缀，也不使用utcnow()。但是它是基于Python文档中的建议，并且它在Django和JavaScript中都是合格的。

参见:

停止使用utcnow和utcfromtimestamp 什么是“正确的”JSON日期格式?

Python日期时间有点笨拙。使用箭头。

> str(arrow.utcnow())
'2014-05-17T01:18:47.944126+00:00'

Arrow拥有本质上与datetime相同的api，但带有时区和一些额外的细节，这些应该在主库中。

与Javascript兼容的格式可以通过以下方式实现:

arrow.utcnow().isoformat().replace("+00:00", "Z")
'2018-11-30T02:46:40.714281Z'

Javascript的日期。Parse将悄悄地从时间戳中删除微秒。

我用钟摆:

import pendulum


d = pendulum.now("UTC").to_iso8601_string()
print(d)

>>> 2019-10-30T00:11:21.818265Z