Татьяна Васильевна Доронина родилась 12 сентября 1933 года в Ленинграде. Её отец, Василий Иванович Доронин, происходил из рода староверов, а у матери, Анны Ивановны Дорониной, отец служил старостой деревенской церкви. Родители были родом из Ярославской области, из крестьянских семей. Семья Дорониных жила в переулке Ильича в Ленинграде, в коммунальной квартире, в которой проживали ещё пять семей. Мать до войны не работала, была домохозяйкой, воспитывала Татьяну и её старшую сестру Галину. Отец работал шеф-поваром в санатории, а выходные дни посвящал дочерям — водил их на прогулки, читал им книги, прививал любовь к театру. Во время Великой Отечественной войны Анна Ивановна с Татьяной и Галиной были эвакуированы в город Данилов Ярославской области, где матери пришлось в тяжелейших условиях одной растить дочерей. Она работала на комбинате (шила солдатские шинели) и подрабатывала на уборке урожая. Отец прошёл всю войну, воевал на Ленинградском фронте. После войны Доронины вернулись в Ленинград. В восьмом классе средней школы, в мае 1950 года, Татьяна записалась на прослушивание в Школу-студию МХАТ в трёх первых турах (аттестат об образовании для этого не требовался), которые проводились в Ленинграде прославленными столичными артистами, ездившими по городам с целью поиска талантливых абитуриентов. Во главе экзаменационной комиссии был народный артист РСФСР Павел Владимирович Массальский. Все три тура Татьяна успешно прошла. Но оказалось, что для москвичей для поступления в Школу-студию МХАТ было достаточно пройти три тура, а ленинградцам необходимо было ехать в Москву, предъявить там приёмной комиссии аттестат об образовании и пройти четвёртый тур. Татьяна отправилась в столицу, где ей заново предстояло пройти три тура, которые она успешно прошла. Но, узнав об отсутствии у Дорониной аттестата, ректор Школы-студии МХАТ Вениамин Захарович Радомысленский, не дал согласия на её обучение и посоветовал прийти через два года сразу на второй тур. Татьяне пришлось продолжить обучение в ленинградской средней школе, после окончания которой в 1952 году она снова поехала в Москву. Доронина благополучно выдержала вступительные экзамены сразу в нескольких театральных вузах, но выбрала всё ту же Школу-студию МХАТ, которую окончила в 1956 году. Училась будущая актриса на одном курсе с Евгением Евстигнеевым, Михаилом Козаковым, Олегом Басилашвили. По окончании учёбы Татьяна Доронина получила распределение в Сталинградский областной драматический театр имени Максима Горького (ныне Волгоградский государственный Новый экспериментальный театр), куда уехала вместе с мужем, Олегом Валериановичем Басилашвили, но уже в конце 1956 года они оба были приняты в труппу Ленинградского государственного театра имени Ленинского комсомола (ныне — Санкт-Петербургский государственный театр «Балтийский дом»), где Доронина играла до 1959 года. Брак с Басилашвили продлился восемь лет. В 1959 году главный режиссёр Большого драматического театра имени Максима Горького Г. А. Товстоногов пригласил в театр Татьяну Доронину вместе с Олегом Басилашвили. После успешного дебюта в «Варварах», ставших событием театральной жизни, на протяжении ряда лет Доронина была одной из ведущих актрис БДТ. На сцене этого театра актриса помимо ролей классического репертуара сыграла Надю в пьесе «Моя старшая сестра» А. М. Володина и Наташу в пьесе Э. С. Радзинского, которых позже с таким же успехом воплотила и на экране — в фильмах «Старшая сестра» (1966) и «Ещё раз про любовь» (1968). В 1966 году актриса покинула театр (причиной стал переезд в Москву, связанный с новым замужеством). В том же году была принята в труппу МХАТа СССР им. М. Горького, на сцене которого выступала до 1972 года. Возглавивший театр осенью 1970 года Олег Николаевич Ефремов столкнулся с проблемами, которые многим казались неразрешимыми, и актриса, сыграв заглавную роль в дебютном спектакле Ефремова «Дульсинея Тобосская», в 1972 году перешла в Театр имени В. В. Маяковского, где плодотворно сотрудничала с А. А. Гончаровым. В 1983 году, по приглашению О. Н. Ефремова, вернулась во МХАТ. В 1981—1987 годах Доронина играла в спектаклях Московского драматического театра «Сфера». После раскола МХАТа в 1987 году возглавила МХАТ им. М. Горького, проведя театр через сложный период. До 4 декабря 2018 года являлась его художественным руководителем и директором, а в настоящее время занимает пост президента театра — должность, специально созданную для неё Министерством культуры Российской Федерации. С 26 января 2019 года, сыграв главную роль в спектакле «Васса Железнова» по случаю 15-летнего юбилея постановки, Татьяна Доронина во МХАТе им. М. Горького не появляется. В кино Татьяна Доронина дебютировала в 1955 году в фильме «Первый эшелон». Актриса снималась в картинах «Шли солдаты», «Горизонт», «Непридуманная история», «Перекличка», «Рабочий посёлок», «Чудный характер», «На ясный огонь», «Ольга Сергеевна», «Капель», «Валентин и Валентина». Самые знаменитые роли актрисы – в мелодрамах «Старшая сестра», «Три тополя на Плющихе», «Ещё раз про любовь», «Мачеха», которые закрепили за ней статус кинозвезды. Фильмы с Татьяной Дорониной не раз становились лидерами советского кинопроката, а сама она трижды была признана читателями журнала «Советский экран» лучшей актрисой года (1967, 1968 и 1973). В шести кинокартинах актриса поёт, одно из самых известных её исполнений - песня «Нежность» в фильме «Три тополя на Плющихе». Татьяна Доронина работала на радио, участвовала в телеспектаклях. Татьяна Васильевна написала книгу «Дневник актрисы» (1998 год) о том, что значит для неё театр: «не хочется писать о настоящем, пишу о театральной юности». Татьяна Доронина - член Союза писателей России. Актриса входит в состав Общественного совета при Следственном комитете Российской Федерации.