Jedna z najbardziej wszechstronnych aktorek młodego pokolenia, córka znanego psychologa i wykładowcy, która karierę filmową rozpoczęła już w wieku 16 lat. Szersza publiczność odkryła ją w 1988 roku w „Przygodach barona Munchausena” Terry’ego Gilliama, a zwłaszcza w „Niebezpiecznych związkach” Stephena Frearsa u boku Johna Malkovicha. Rok później Thurman zagrała żonę Henry’ego Millera w skandalizującym obrazie Phillipa Kaufmana „Henry i June”. Sukcesem kasowym okazały się thrillery, w których aktorka zagrała na początku lat 90 – „Diagnoza zbrodni” i „Jennifer
W 1999 roku próbowała swoich sił w teatrze w uwspółcześnionej wersji „Mizantropa” Moliera, wystawianej przez Classic Stage Company w Nowym Jorku. Występ w telewizyjnej produkcji Miry Nair „Histeryczna ślepota” obok Juliette Lewis i Geny Rowlands przyniósł jej nominację do Emmy. Za ukoronowanie dotychczasowej kariery Umy Thurman można uznać rolę w obu częściach krwawej sagi „Kill Bill” Quentina Tarantino (za rolę w drugiej części otrzymała nominację do Złotego Globu).