Старшая из трёх детей в семье[6][9]. Участвовала в домашних театрах, посещала балетную школу и мечтала поступить в хореографическую студию при Мариинском театре[10].
В 1917 году после Октябрьской революции её отец пропал без вести[9]. В 14 лет Макарова, собрав соседских детей, создала собственную труппу; театр зарегистрировали, и ребята стали получать паёк. В 1924 году по окончании средней школы поступила в актёрскую Мастерскую Фореггера («Мастфор»)[11].
В 1927 году дебютировала в кино в фильме «Чужой пиджак». На фабрику «Совкино» (ныне «Ленфильм») попала случайно, буквально с улицы: семнадцатилетнюю девушку привёл ассистент Григория Козинцева и Леонида Трауберга[9]. На съёмках она познакомилась с Сергеем Герасимовым. Через год молодые люди поженились. Вся дальнейшая творческая деятельность Тамары Макаровой была связана с мужем. По его совету в 1927 году она поступила на киноотделение Техникума сценических искусств, которое окончила в 1930 году[5].
В 1934 году актриса впервые появилась в кинокартине Герасимова «Люблю ли тебя?» (не сохранилась). К тому времени она уже успела поработать с такими режиссёрами, как Всеволод Пудовкин и Иван Пырьев. Нередко снималась вместе с мужем. Однако Всесоюзный успех пришёл к ним в 1936 году с выходом на экраны фильма «Семеро смелых»[источник не указан 1064 дня]. Далее последовала череда удачных совместных работ: «Комсомольск» (1938), «Учитель» (1939), «Маскарад» (1941). Последний фильм был закончен 21 июня 1941 года, за день до начала Великой Отечественной войной.
В первые месяцы войны Макарова участвовала в организации обороны, работала инструктором в политуправлении фронта, сандружинницей, медсестрой в одном из госпиталей[6]. В 1941 году супруги стали кандидатами в члены, а в 1943 году – членами ВКП(б)[5]. Их совместной работой в этот период стал фильм «Непобедимые» (1942) о героической борьбе ленинградцев в тылу и на фронте. Фильм был поставлен Герасимовым совместно с Михаилом Калатозовым. Тамара Макарова сыграла в нём одну из главных ролей.
Отсняв в блокадном Ленинграде некоторые сцены «Непобедимых», супруги отправились в глубокий тыл, в Ташкент и Алма-Ату, где к осени 1942 года закончили работу. В это время они усыновили Артура — сына сестры Макаровой, Людмилы, и её мужа, немца по национальности, объявленных «врагами народа» и отправленных в ссылку: Макарова на одном из приёмов прямо обратилась к Сталину и попросила отдать ей мальчика на воспитание; впоследствии он стал известным писателем и кинодраматургом[9].
В октябре 1942 года супруги вернулись в Ленинград, но в самом конце года были вызваны в Москву. Их следующий совместный фильм «Большая земля» (1944), снятый на киностудии «Мосфильм», был посвящён жизни эвакуированного на Урал Кировского завода.
Тамара Макарова и Сергей Герасимов не были профессионально зависимы друг от друга. Актриса была не менее успешна в фильмах других режиссёров («Каменный цветок» (1946), «Клятва» (1946)).
С начала 1950-х годов снималась значительно реже, в основном в фильмах мужа. Также была соавтором сценария дебютного фильма Татьяны Лиозновой «Память сердца» (1958) и автором либретто фильма «Люди и звери» (1962).
Муж — Сергей Герасимов (1906—1985), кинорежиссёр, актёр и педагог. Герой Социалистического Труда (1974), народный артист СССР (1948).
Приёмный сын — Артур Макаров (1931—1995), писатель и киносценарист. Сын родной сестры Людмилы Макаровой[13].
Последние годы
Смерть мужа в 1985 году стала для Макаровой большим ударом: перестала сниматься, но продолжала преподавать во ВГИКе. В 1995 году выпустила книгу воспоминаний «Послесловие». В том же году был убит приёмный сын Артур Макаров. Убийцы не были найдены. Впоследствии актрисе также поступали звонки с угрозами и требованием расплатиться по долгам сына[9][14].
Скончалась 19 января 1997 года на 90-м году жизни в Москве[4]. Похоронена на Новодевичьем кладбище (участок № 10).
В 2005 году к столетию со дня рождения Сергея Герасимова в Москве (Кутузовский просп., д. 2/1, корпус 1А[18]) и Санкт-Петербурге (ул. Мира, д. 6[19]) были установлены мемориальные доски на домах, где жили режиссёр с супругой. Инициатором выступил актёр Виталий Матвеев.