这适用于Python 3.2以上版本的stdlib（假设所有时间戳都是UTC）：

from datetime import datetime, timezone, timedelta
datetime.strptime(timestamp, "%Y-%m-%dT%H:%M:%S.%fZ").replace(
    tzinfo=timezone(timedelta(0)))

例如

>>> datetime.utcnow().replace(tzinfo=timezone(timedelta(0)))
... datetime.datetime(2015, 3, 11, 6, 2, 47, 879129, tzinfo=datetime.timezone.utc)

python dateutil中的等参函数

python dateutil包具有dateutil.parser.isose，不仅可以解析RFC 3339日期时间字符串（如问题中的字符串），还可以解析其他不符合RFC 3339的ISO 8601日期和时间字符串（例如没有UTC偏移量的字符串，或仅表示日期的字符串）。

>>> import dateutil.parser
>>> dateutil.parser.isoparse('2008-09-03T20:56:35.450686Z') # RFC 3339 format
datetime.datetime(2008, 9, 3, 20, 56, 35, 450686, tzinfo=tzutc())
>>> dateutil.parser.isoparse('2008-09-03T20:56:35.450686') # ISO 8601 extended format
datetime.datetime(2008, 9, 3, 20, 56, 35, 450686)
>>> dateutil.parser.isoparse('20080903T205635.450686') # ISO 8601 basic format
datetime.datetime(2008, 9, 3, 20, 56, 35, 450686)
>>> dateutil.parser.isoparse('20080903') # ISO 8601 basic format, date only
datetime.datetime(2008, 9, 3, 0, 0)

python dateutil包还具有dateutil.parser.parse。与isose相比，它可能不那么严格，但这两个函数都非常宽容，都会尝试解释传入的字符串。如果要消除任何误读的可能性，需要使用比这两个函式更严格的函数。

与Python 3.7+内置datetime.datetime.fromisoformat的比较

dateutil.parser.isorse是一个完整的ISO-8601格式解析器，但在Python≤3.10中，fromsoformat故意不是。在Python 3.11中，fromsoformat支持有效ISO 8601中的几乎所有字符串。请参阅isoformat的文档以了解此警告。（参见此答案）。

现在有玛雅：人类的日期时间™, 来自流行的Requests:HTTP for Humans的作者™ 包裹：

>>> import maya
>>> str = '2008-09-03T20:56:35.450686Z'
>>> maya.MayaDT.from_rfc3339(str).datetime()
datetime.datetime(2008, 9, 3, 20, 56, 35, 450686, tzinfo=<UTC>)

我发现ciso8601是解析ISO 8601时间戳的最快方法。

它还完全支持RFC 3339，以及一个用于严格解析RFC 3339时间戳的专用函数。

示例用法：

>>> import ciso8601
>>> ciso8601.parse_datetime('2014-01-09T21')
datetime.datetime(2014, 1, 9, 21, 0)
>>> ciso8601.parse_datetime('2014-01-09T21:48:00.921000+05:30')
datetime.datetime(2014, 1, 9, 21, 48, 0, 921000, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=19800)))
>>> ciso8601.parse_rfc3339('2014-01-09T21:48:00.921000+05:30')
datetime.datetime(2014, 1, 9, 21, 48, 0, 921000, tzinfo=datetime.timezone(datetime.timedelta(seconds=19800)))

GitHub Repo README显示了它们相对于其他答案中列出的所有其他库的加速。

我的个人项目涉及大量ISO 8601解析。很高兴能够切换通话并加快速度。：）

编辑：我后来成为了ciso8601的维护者。现在比以往任何时候都快！

如果使用熊猫，我可以向熊猫推荐时间戳。在那里你可以

ts_1 = pd.Timestamp('2020-02-18T04:27:58.000Z')    
ts_2 = pd.Timestamp('2020-02-18T04:27:58.000')

Rant：令人难以置信的是，我们仍然需要担心2021的日期字符串解析等问题。

注意，在Python 2.6+和Py3K中，%f字符捕获微秒。

>>> datetime.datetime.strptime("2008-09-03T20:56:35.450686Z", "%Y-%m-%dT%H:%M:%S.%fZ")

请参阅此处的问题