我来给你梳理一个干净利落的解决方案——核心就是别过早把datetime对象转成字符串，所有时区操作都在datetime层面完成，最后一步再统一格式化输出，完全不需要来回折腾字符串和对象。

用 pytz 的实现方案 #

如果你还在使用 pytz，按照这个流程来：

1. 先把原始字符串解析成不带时区的 datetime 对象
2. 给它绑定美国东部时区（US/Eastern）
3. 转换到 UTC 时区
4. 最后格式化成你要的 ISO 格式

代码示例：

from datetime import datetime
import pytz

# 你的原始时间字符串
dt_str = "09/20/2020 10:30 AM"

# 1. 解析字符串 + 绑定时区，得到带时区的datetime对象
eastern_tz = pytz.timezone('US/Eastern')
dt_eastern = eastern_tz.localize(datetime.strptime(dt_str, "%m/%d/%Y %I:%M %p"))

# 2. 转换到UTC时区（依然是datetime对象）
dt_utc = dt_eastern.astimezone(pytz.utc)

# 3. 格式化为目标格式：2020-09-20T14:30:00.000Z
# 两种方式选一个：
# 方式一：用strftime精确控制格式
utc_iso_str = dt_utc.strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%S.000Z")
# 方式二：用isoformat更简洁，替换时区后缀为Z
utc_iso_str = dt_utc.isoformat(timespec='milliseconds').replace('+00:00', 'Z')

更现代的 zoneinfo 方案（Python 3.9+ 推荐） #

从 Python 3.9 开始，标准库自带了 zoneinfo，不需要额外安装 pytz，用法更直观：

from datetime import datetime
from zoneinfo import ZoneInfo

dt_str = "09/20/2020 10:30 AM"

# 解析时直接替换时区，一步得到带东部时区的datetime对象
dt_eastern = datetime.strptime(dt_str, "%m/%d/%Y %I:%M %p").replace(tzinfo=ZoneInfo("US/Eastern"))

# 转换到UTC
dt_utc = dt_eastern.astimezone(ZoneInfo("UTC"))

# 格式化输出同样两种方式可选
utc_iso_str = dt_utc.isoformat(timespec='milliseconds').replace('+00:00', 'Z')

关键要点总结 #

• 所有时区转换、调整操作都要在datetime对象上完成，绝对不要中途转成字符串（这就是你之前代码报错的原因——转成字符串后就没法调用astimezone了）
• isoformat(timespec='milliseconds') 可以快速生成带毫秒的格式，默认会输出+00:00，替换成Z就完全符合你要的格式了
• 用 strftime 虽然更繁琐，但可以完全自定义格式，适合对输出有严格要求的场景

内容的提问来源于stack exchange，提问作者BGow