Ума Турман родилась в семье психолога и преподавательницы колледжа. Ее детство прошло в Эмхерсте, Массачусетс, и Вудстоке, Нью-Йорк. В Новой Англии она посещала подготовительную школу, где в пятнадцать лет ее и открыли двое нью-йоркских агентов. В шестнадцать она перешла в Нью-йоркскую детскую студию и всерьез решила заняться актерской карьерой.

В 1988 году она привлекла к себе всеобщее внимание своим появлением в двух фильмах - "Джонни, будь хорошим" (с участием Энтони Майкла Холла) и "Приключения барона Мюнхгаузена" (всем запомнилось ее камео - Венера на раковине - в этой грандиозной фантазии Терри Гильяма). Критика восторженно восприняла ее третью работу - роль юной и непорочной монастырской воспитанницы Сесиль де Воланж, хладнокровно соблазненной безжалостным героем Джона Малковича в "Опасных связях" Стивена Фрирза.
Турман с самого начала своей карьеры смело, но очень тщательно подходила к выбору ролей и творческих партнеров, не позволяя себе сниматься в коммерческих однодневках. На следующий год она снялась у неординарного режиссера Филипа Кауфмана в "Генри и Джун" (1990), сыграв невротичную и эксцентричную бисексуальную супругу культового богемного романиста Генри Миллера (Фред Уорд).
В фильме "Безумный пес и Глория" (1993) она исполнила роль официантки из бара, поступившей в услужение Роберту Де Ниро в качестве "вознаграждения" за то, что он спас жизнь Биллу Мюррею. Ее самая эксцентричная на сегодняшний день работа - роль в фильме Гаса Ван Сэнта "Даже ковбойки иногда грустят" (1994), снятом по роману Тома Роббинса. У Ван Сэнта она сыграла Сисси Хэнкшоу - бисексуальную хиппи-автостопщицу с огромными большими пальцами.

В 1996 году Турман была номинирована на "Оскара" за роль в превознесенном критиками "Криминальном чтиве" Квентина Тарантино. Она сыграла Мию Уоллес, сексуальную и забавную жену мафиозного босса. В том же году ее можно было видеть в костюмной романтической драме "Месяце у озера", где ее партнершей стала Ванесса Редгрейв, и современной романтической истории режиссера Теда Демме "Красивые девушки". Вслед за тем последовали "Правда о кошках и собаках" (1996), "Бэтмен и Робин" (1997), "Гаттака" (1997), "Отверженные" (1998) и "Мстители" (1998). Весной 1999 года она дебютировала на театральной сцене в нью-йоркской постановке мольеровского "Мизантропа" силами The Classic Stage Company.

Среди ее недавних работ - "Сладкий и гадкий" Вуди Аллена (с участием Шона Пенна и Саманты Мортон), "Ватель" (с участием Жерара Депардье и Тима Рота), экранизация романа Генри Джеймса "Золотой кубок" Мерчанта/Айвори и "Пленка" (с участием Итена Хоука и Роберта Шона Леонарда). За последний фильм ее номинировали на Independent Spirit Award в категории "лучшая актриса второго плана".

Совсем недавно Турман спродюсировала фильм Миры Наир "Истерическая слепота" (производство HBO). Она же сыграла в картине главную роль, а ее партнершами стали Джульет Льюис и Джина Роулендс. За роль Дебби Миллер она получила "Золотой глобус" (2003) и номинировалась на награду Гильдии актеров кино.