Родилась в Казани. Отец и мать - инженеры. Татарка (родным языком не владеет)

В детстве занималась фигурным катанием, а с восьмого класса училась в математической школе при Казанском университете. Подала документы в Казанский государственный финансово-экономический институт и, получив "отлично" на школьном выпускном экзамене по математике, была автоматически зачислена в этот ВУЗ. Но не проучилась там ни дня, поскольку летом забрала документы и поступила в Казанское театральное училище[
Окончила Российскую академию театрального искусства (бывш. ГИТИС, курс Алексея Бородина). По окончании института работала в Российском молодежном театре.

В 14 лет перешла из ислама в христианство-православие.

Актриса московского театра "Луна", участвует в спектаклях других театров и антрепризе.

Ведущая актриса Московского театра "Современник" (1998-2022). Одна из учредительниц благотворительного фонда "Подари жизнь".

В 03.2022 выразив несогласие с вводом войск РФ в Украину объявили о своем отъезде из страны и перебралась на ПМЖ в Латвию, актриса Рижского русского драмтеатра.

Народная артистка РФ (2012). Лауреат двух Государственных премий РФ (2004, 2014).

"Я считаю, что я не занимаюсь политикой, вообще не занимаюсь. Я к политике не имею отношения. Я ее не понимаю, я в ней не могу разобраться", - сказала Чулпан Хаматова в интервью BBC в апреле 2012 года. В том же 2012 году Чулпан снялась в агитационном ролике "Почему я голосую за Путина?", однако в этом же году она вышла на митинг против политики Путина на проспекте Сахарова.

Снималась в фильмах:

Время танцора (1997)
Старые песни о главном 3 (1998)
Страна глухих (1998)
Лунный папа (1999)
Тувалу (1999) Германия
Англия (1999)
Рождественская мистерия (2000)
Я вам больше не верю (2000)
72 метра (2004)
Дети Арбата (2004)
Гибель Империи (2005)
Доктор Живаго (2006)
Иван Грозный (2009)
Доктор Лиза (2019)
Одесский пароход (2019)
Зулейха открывает глаза (2019)

Первый муж (1995-2002) - Иван Волков, актер, сын актрисы Ольги Волковой и актера Николая Волкова
дочь - Арина (род. 2002);
приемная дочь - Ася (род. 2003)
Незарегистрированный брак - Алексей Дубинин (род. 1965), солист балета Немецкой оперы в Берлине (1994-2004)
Второй муж (2009-2017) - Александр Шейн (род. 27 сентября 1976), актер и режиссер
дочь - Ия (род. 2010