Татьяна Лиознова родилась в Москве 20 июля 1924 года.
После школы Татьяна Лиознова поступила в Московский авиационный институт, но проучилась там всего один семестр, после чего поступила во ВГИК на курс Герасимова и Макаровой. По окончании пробного семестра педагоги решили её отчислить, так как сочли, что у неё небольшой жизненный опыт и что его недостаточно для профессии режиссёра. Однако Татьяна Михайловна смогла убедить педагогов в обратном, показав свои учебные работы.
В качестве учебной работы во ВГИКе Татьяна Лиознова поставила “Кармен”, танец исполнявшей роль Кармен Инны Макаровой вошёл впоследствии в фильм “Молодая гвардия”.
В 1949 году Лиознова окончила режиссёрский факультет ВГИКа, получив диплом с отличием. Её распределили на киностудию Горького.
Дебютировала в 1958 году, поставив фильм “Память сердца” по сценарию, написанному при участии Тамары Макаровой, сыгравшей в этой картине одну из главных ролей.
В 73 году Лиознова заканчивает работу над фильмом “Три тополя на Плющихе”. Внешне незатейливая история знакомства шофёра московского такси и подмосковной жительницы, приехавшей продать на рынке мясо, двоих, по сути, одиноких людей, внезапно ощутивших необходимость друг в друге, была не сыграна, а буквально “спета” Дорониной и Ефремовым.
В том же 73, Татьяна Лиознова завершила работу над двенадцатисерийным телевизионным фильмом “Семнадцать мгновений весны”, ставшим одним из самых значительных произведений советского телевизионного кинематографа. Положенный в основу картины роман Юлиана Семенова, в версии режиссёра обрёл мифологическое звучание. Лиознова пошла на смелый эксперимент. Эпически приподнятая история советского разведчика Исаева-Штирлица была подкреплена точно и бережно подобранным материалом отечественной и зарубежной кинохроники, что придавало картине особую достоверность. “Семнадцать мгновений весны” были отмечены серьёзными актёрскими работами Тихонова, Плятта, Броневого, Табакова, Евстигнеева, Дурова.
Затем Лиознова снимает телефильм “Мы, нижеподписавшиеся” (1980) по популярной в 1970-е годы пьесе Александра Гельмана. Она передала в этой картине социальную напряженность, характерную для последних лет застоя. Затем режиссёр опять обратилась к женской судьбе с её прихотливыми поворотами и несбывшимися надеждами: это была яркая музыкальная картина “Карнавал”(1981) с Муравьёвой в главной роли.
29 сентября 2011 года Татьяны Лиозновой не стало.