Alle Zutaten abwiegen und einen ausreichend großen Topf bereitstellen, in dem Nudeln und Soße gemeinsam gegart werden können. Die rote Zwiebel schälen, halbieren und in feine Würfel oder schmale Streifen schneiden. Die Knoblauchzehen schälen und mit einem scharfen Messer fein hacken oder durch eine Knoblauchpresse drücken. Die Zitrone heiß abwaschen, trocken reiben und die gelbe Schale fein abreiben. Nur die äußere Schale verwenden, nicht die bittere weiße Haut. Die Kirschtomaten waschen, trocken tupfen und je nach Größe halbieren oder vierteln.

Das Olivenöl im großen Topf bei mittlerer Hitze erwärmen. Die Zwiebel in das heiße Öl geben und unter gelegentlichem Rühren zwei bis drei Minuten glasig dünsten. Knoblauch und getrockneten Thymian hinzufügen und ungefähr eine Minute mitdünsten. Der Knoblauch soll duften, aber nicht dunkel werden.

Den tiefgekühlten Blattspinat direkt in den Topf geben. Die ungekochten Nudeln zum Spinat in den Topf legen und möglichst gleichmäßig verteilen. Sahne und Gemüsebrühe angießen. Die Zutaten vorsichtig umrühren, sodass die Nudeln weitgehend von der Flüssigkeit bedeckt sind. Die Mischung mit etwas schwarzem Pfeffer würzen. Mit Salz zunächst sparsam umgehen, da Brühe und Parmesan bereits salzig sein können.

Den Topfinhalt bei mittlerer bis hoher Hitze einmal aufkochen lassen. Sobald die Flüssigkeit kocht, die Hitze reduzieren und die Nudeln ohne vollständig geschlossenen Deckel sanft köcheln lassen. Die Nudeln etwa 12 bis 15 Minuten garen. Dabei alle ein bis zwei Minuten gründlich umrühren, damit nichts am Topfboden festklebt. Während des Garens prüfen, ob genügend Flüssigkeit vorhanden ist. Falls die Soße zu schnell eindickt, schluckweise heiße Brühe oder Wasser ergänzen.

Etwa zwei Minuten vor Ende der Nudelgarzeit die vorbereiteten Kirschtomaten in den Topf geben. Die Tomaten vorsichtig unterheben, damit sie sich erwärmen, aber möglichst ihre Form behalten. Prüfen, ob die Nudeln bissfest und der Spinat vollständig heiß ist.

Den Topf vom Herd nehmen und den Frischkäse unter die heiße Pasta rühren. Den Zitronenabrieb und auf Wunsch den geriebenen Parmesan hinzufügen. Alles gründlich verrühren, bis eine gleichmäßige, cremige Soße entstanden ist. Die One-Pot-Spinatnudeln mit Salz und schwarzem Pfeffer abschmecken. Falls die Soße zu dick geworden ist, noch einen kleinen Schuss heiße Brühe oder Wasser einrühren.

Die Nudeln direkt aus dem Topf auf tiefe Teller verteilen. Nach Wunsch mit zusätzlichem Parmesan, etwas schwarzem Pfeffer oder frischen Kräutern garnieren und sofort heiß servieren.