Татьяна Моиссевна Лиознова родилась в Москве 20 июля 1924 года, ее отец был экономистом, а мать - домохозяйкой. Отец погиб в 1941 году, защищая столицу. Когда девушка закончила школу, то сначала поступила в Московский авиационный институт, но оставила учебу на первому курсе.
Далее пошла учиться во ВГИК, ее наставниками были легендарные педагоги Сергей Герасимов и Тамара Макарова. После первого курса студентку хотели отчислить как профнепригодную к режиссерскому творчеству, но Лиознова смогла доказать обратное - она самостоятельно поставила спектакль с друзьями и Герасимов оставил ее на своем курсе. Профессию режиссера Лиознова получила в 1949 году, некоторое время работала на киностудии им. Горького, потом в «Литературной газете». А далее ее взяли на Мосфильм.
Татьяна Лиознова сняла несколько десятков картин, среди которых такие культовые фильма как «Им покоряется небо», «Три тополя на Плющихе», «Семнадцать мгновений весны», «Карнавал».
Умерла Татьяна Лиознова в возрасте 87 лет, прах ее захоронен на Донском кладбище Москвы.