Татьяна Самойлова родилась в Ленинграде 4 мая 1934 года в семье известного актера Евгения Самойлова. Когда артистке было всего три года, ее родители перебрались в Москву – глава семьи получил место в труппе театра имени Мейерхольда. В столице Татьяну отдали в балетную школу. Параллельно девочка изучала английский язык и занималась в театральной студии.
Самойлова имела все шансы стать великой балериной – ее талант отмечала знаменитая Майя Плисецкая, между тем сама Татьяна грезила актерством. В 1953 году она поступила в Щукинское училище. Там Татьяна Самойлова познакомилась с первым мужем – однокурсником Василием Лановым.
Свадьба Ланового и Самойловой состоялась в 1955 году. В то время Татьяна снималась в фильме "Мексиканец" режиссера Владимира Каплуновского. Для артистки это был дебют.
Первый брак Татьяны Самойловой продлился шесть лет. Незадолго до развода артистка забеременела двойней. Лановой был вне себя от счастья, ведь он грезил отцовством. К сожалению, Татьяну подвело здоровье. Врачи запретили знаменитости рожать. Этот эпизод негативно повлиял на жизнь пары – супруги решили расстаться.
После окончания театрального училища Самойлову позвали в фильм "Летят журавли". Режиссер Михаил Калатозов, доверил молодой актрисе главную роль.
Премьера ленты состоялась в 1957 году. В Советском Союзе картину раскритиковали. Центральный персонаж фильма, девушка Вероника, изменяет ушедшему на фронт возлюбленному – некоторых этот сюжетный поворот возмутил до глубины души. Между тем за рубежом "Летят журавли" ждал большой успех. Через год после выхода фильм Калатозова получил "Золотую пальмовую ветвь" в Каннах. Лента до сих пор является единственным обладателем Гран-при кинофестиваля от России. На смотре была награждена и сама Татьяна Самойлова. Артистку удостоили премии от жюри "Апельсиновое дерево".
Следующая яркая роль к Самойловой пришла только через десять лет. После фильма "Летят журавли" артистка поработала всего в нескольких проектах. Три года ее вообще никуда не звали. В 1967 году она перевоплотилась в Анну Каренину в экранизации романа Льва Толстого. Ленту снимал режиссер Александр Зархи. О Самойловой вновь заговорили.
"Анна Каренина" Зархи имела все шансы на победу в Каннах. К сожалению, фестиваль в тот год не состоялся из-за народных волнений во Франции.
Успех "Анны Карениной" никак не поспособствовал карьере Самоловой. До 70-х ее худо-бедно приглашали в кино, потом же она вовсе пропала с экрана. Татьяна Евгеньевна находилась в забвении много лет. В 1999 году о ней вспомнил продюсер Александр Атанесян и предложил ей работу в картине "Двадцать четыре". Самойлова начала появляться в теленовеллах.
За 60-летнюю карьеру у Татьяна Самойлова смогла появиться всего в 27 проектах. В Советском Союзе артистку снимали неохотно, не отпускали ее работать за рубеж. Между тем звезду фильма "Летят журавли" много раз звали в Голливуд. Американские режиссеры видели в ней огромный потенциал.
Отметим, Татьяна Самойлова трижды была замужем. Только в последнем браке с театральным администратором Эдуардом Машковичем она стала мамой. Сын актрисы Дмитрий с семьей живет в США. Наследник звезды фильма "Летят журавли" работает врачом.
Татьяна Самойлова долгое время жила одна. 4 мая 2014 года, в день собственного 80-летия артистка почувствовала недомогание. Ее отвезли в больницу, где она скончалась через несколько часов.