Родена е на 16 май 1898 г. с името Мария Горска във Варшава, която е все още част от Руската империя. Изключително влияние върху развитието ѝ като личност изиграва богатата ѝ баба Клементина, с която обикаля Италия и стига до Монте Карло, където Клементина „превзема“ казината. След смъртта ѝ, Тамара се премества в Санкт Петербург в къщата на леля си. Омъжва се на 15-годишна възраст за Тадуеш Лемпицки, който е бил адвокат. Бягат от революцията и се преместват в Париж.
Париж е мястото, където Тамара намира пътя си на реализация. Учи се при постимпресиониста Морис Денис, от когото взима наситените цветове, и неокубиста Андре Лоте, от когото наследява геометричните, изчистени линии. През 1922 г. реализира първата си изложба.
До началото на 30-те години на 20 век Тамара живее живота на Дива, картините й се продават като топъл хляб, превръща се в основна фигура по кориците на списания. През 1933 г. се премества в САЩ заедно с втория си съпруг. През 1941 г. в Ню Йорк реализира изложба, посветена на религиозни теми и на „обикновените хора“, която се оказва провал.
Пренебрегната за дълго време от историците на изкуството, умира през 1980 в самота в Куернавака – Мексико. Кремират я и прахът й е разпръснат върху вулкана Попокатепетъл.
Красива, еманципирана, модерна и скандална, Тамара представлява лудостта на 20-те и 30-те години на 20 век. Животът ѝ, както и творбите ѝ са част от един свят от луксозни хотели, скъпи коли, бисексуални връзки, приятелства на високо ниво (например Грета Гарбо), блясък, който прикрива депресията, злоупотребата с кокаин, трудни взаимоотношения в семейството, както и, през последните й години, самотата.
Приятели, любовници, както и дъщеря й (с която са в обтегнати отношения до края на живота й) са някои от фигурите в картините й. Нарисуваният от художничката „Portrait de Madame M” бе продаден за рекордните 6,1 милиона долара, през 2009 г. на търг на „Кристис”.