Тамара Петровна Сёмина родилась 25 октября 1938 года в городе Льгов Курской области, в семье военнослужащего. Отец погиб на фронте. Тамара носит фамилию второго отца, который удочерил её и воспитывал как родную дочь.
До 8 класса Тамара училась в Калуге. Потом – в школе рабочей молодежи и одновременно работала там же библиотекарем и секретарём. Учителем по литературе Тамары был Булат Шалвович Окуджава. Поступив в Калужский пединститут, Тамара уезжает в Москву с твердым намерением стать актрисой.
В 18 лет она поступила во ВГИК. С первого же курса Сёмина начала сниматься в кино. В 1958 году дебют в картине «Два Фёдора» принёс первый успех. Она сразу же запомнилась зрителю.
До окончания ВГИКа успела сняться ещё в трёх картинах, одна из которых – экранизация романа Л. Толстого «Воскресение». За эту роль читатели журнала «Советский экран» признали Тамару лучшей актрисой 1961 года. К тому же фильм с успехом был показан в разных странах мира, а на XV Международном кинофестивале в Локарно в 1962 году юной актрисе был присуждён приз ФИПРЕССИ. Также она была признана лучшей актрисой и на кинофестивале в Мар-дель-Плато в Аргентине.
В 1961 году Сёмина принята в Театр-студию киноактёра. Продолжая сниматься в кино, играет в театре. Успешно и с блеском играет роли широкого диапазона. Талант Сёминой делает её героинь яркими, насыщенными, незабываемыми.
Среди самых известных фильмов с её участием: «Коллеги», «Порожний рейс» (1962), «День счастья» (1963), «Время, вперёд!», «Чистые пруды» (1965), «Любовь Серафима Фролова» (1968), «Один из нас», «Сохранившие огонь» (1970), «Трактир на Пятницкой» (1977), «Вечный зов» (1983), «Одиноким предоставляется общежитие» (1983) и другие.
Всего актриса снялась в более чем 50 фильмах. Среди её работ в новом тысячелетии – роли в картинах: «Участок» (2003), «Джек-пот для Золушки» (2004), «Заколдованный участок» (2006), «Химик» (2010), «Трое в Коми» (2013), «Линия Марты» (2014), «Любимые женщины Казановы» (2014), «Медсестра» (2015), «Королева Марго» (2017), «Крымская сакура» (2018), «Призраки Замоскворечья» (2019), «Не дождетесь» (2023) и других.
В 1980-е годы она также работала на дубляже иностранных фильмов. Актриса озвучила более 50 российских и иностранных кинокартин. Также она снимается в рекламе и участвует в различных телепроектах.
В настоящее время Народная артистка РСФСР Тамара Петровна Сёмина живёт и работает в Москве.
