Uma Karuna Thurman, 29 Nisan 1970 tarihinde Amerika'nın Boston kentinde, Tibetli bir Budist rahip ve aynı zamanda Colombia Üniversitesi profesörü olan bir baba ile model bir annenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Ailesi, Budizm inancını benimsemiş olduğu için Thurman’a Hint kültürüne ait Dechen, Ganden ve Mipam gibi isimler verildi. "Uma" ismi, "kutsal bağışlayıcı" anlamına gelmektedir. Thurman, Massachusetts Amherst ve New York Woodstock'ta büyüdü ve New England'da bir konservatuarda eğitim aldı.
15 yaşında New York'ta keşfedilen Thurman, oyunculuk kariyerine 16 yaşında, Profesyonel Çocuklar Okulu’na geçiş yaparak başladı. Bu dönemde, bulaşıkçılıktan modelliğe kadar pek çok farklı iş yaptı. İlk sinema deneyimini Anthony Michael Hall ile birlikte rol aldığı “Johnny Be Good” (1988) filmiyle yaşayan Thurman, dünya çapında tanınmasını sağlayan yapım ise Terry Gilliam’ın fantastik filmi “The Adventures of Baron Munchausen” oldu. Filmde tanrıça Venüs rolünü üstlendi.
1988 yapımı “Dangerous Liaisons” filminde, ünlü aktör John Malkovich’in baştan çıkardığı 18. yüzyıl manastır bakiresi rolü, ona eleştirmenlerin büyük beğenisini kazandırdı. Ertesi yıl, “Henry & June” adlı filmde Henry Miller’ın karısı rolüyle sinemaseverlerin karşısına çıktı. 1990’larda, “Final Analysis” (1992) gibi gerilim filmleriyle kariyerinde önemli adımlar atan Thurman, 1993 yılında Gus Van Sant’ın yönettiği “Even Cowgirls Get The Blues” filminde biseksüel bir hippi karakteri canlandırdı.
1994’te Quentin Tarantino’nun “Pulp Fiction” (Ucuz Roman) filmindeki Mia Wallace rolüyle büyük bir çıkış yaptı ve Oscar’a aday gösterildi. Aynı yıl “A Month By The Lake” gibi romantik filmlerle de izleyiciyle buluştu. Ardından 1997’de “Batman & Robin”de Poison Ivy karakterine hayat verdi. 1998’de başrolünü Gérard Depardieu ile paylaştığı “Les Misérables” (Sefiller) ve 1999’da “The Avengers” (Tatlı Sert) gibi projelerde yer aldı.
Thurman, 1999 yılında tiyatroya da adım attı ve New York'ta Molière’in “The Misanthrope” adlı modern uyarlamasında sahneye çıktı. Aynı yıl, Woody Allen’ın “Sweet and Lowdown” filminde Sean Penn ile başrol oynayarak büyük beğeni topladı. 2000’li yıllarda da kariyerine hız kesmeden devam eden Thurman, Lancome kozmetik firmasıyla modellik yaptı ve çeşitli dönem dramalarında başrolde yer aldı.
2002 yılında “Hysterical Blindness” filmindeki performansı ile Altın Küre ödülünü kazanan Thurman, 2003’te Quentin Tarantino’nun “Kill Bill” adlı aksiyon filminde başrol oynayarak sinemadaki en ikonik karakterlerinden birine imza attı. Filmin ilk bölümü, aşırı şiddet içerikleriyle dikkat çekti ve sinema dünyasında büyük ses getirdi. Thurman, hem oyunculuk hem de modellik kariyerinde kendini kanıtlayarak, Hollywood'un en tanınan isimlerinden biri haline geldi.
Uma Thurman, geniş bir yelpazeye sahip film ve dizi kariyerinde hem aksiyon, hem dram, hem de romantik komedi türlerinde başarılı performanslar sergileyerek sinema dünyasında önemli bir yer edinmiştir.