A szokatlan bájjal együtt az 1970. április 29-én született Uma Thurman időnként akrobatikus előadásokat is bemutatott a képernyőn. Ez a Quentin Tarantino rendező Pulp Fiction és Kill Bill című kultikus filmjeiben szerepelt.
Jelentős színészi tehetségét azonban számos más, különböző műfajú filmben is felhasználta. A független kamarafilmetől az olyan nagy sikerű filmekig, mint a Batman és Robin vagy a Bedar.
Valódi nevén, Uma Karuna, ez a karcsú szőke egy buddhista tanulmányok vezető amerikai professzorának, Robert Thurmannak a lánya, akit a tibeti dalai láma 1965-ben ismertetett meg a szerzetesi státussal. A hindu istennő után Umu lányának nevezték Karuna együttérzést jelent a buddhizmusban. Elmondása szerint az amhersti Thurman-ház, ahol Uma három Dechen, Gauden és Mipam testvér mellett nőtt fel, mindig tele volt diákokkal, tibeti menekültekkel és kutyákkal. Időnként maga a tibeti dalai láma is meglátogatta.
De Thurman gyermekkora nem volt túl boldog. 183 centiméter magasan az összes osztálytársára tornyosult, a legnagyobb cipőt viselte, és a gyerekek nevettek rajta. Hosszú orra volt, és összességében furcsának tűnt. Az egyetlen dolog, ami tetszett neki, az az iskolai műsorokban való játék. Tizenöt éves korában otthagyta az iskolát és New Yorkba ment, ahol először mosogatott, modellként dolgozott és filmekben akart szerepelni.
És sok sikert neki. Rossz debütálás után Stephen Frears rendező felfigyelt rá, és megbízta Cecile de Volanges szerepével a Veszélyes ismeretségek című filmben (1988), amelyet azonnal Terry Gilliam rendező fantasztikus története követte A báró por kalandjai című filmben. Mindkét film szokatlan varázsát és színészi játékát mutatta be, amelyben az ártatlanság ügyesen keveredett a világiassággal. Új nemi szimbólum született egy különös magaslati lányból.
További szerepei között szerepelt Henry Miller író biszexuális nőjének ragyogó része a Henry és június című filmben (1990). És Quentin Tarantino rendezővel való találkozása végzetes volt. A Pulp Fiction (1994) kultikus filmben a nézőket és a kritikusokat egyaránt felizgatta. A maffiózó szeretője, aki szerető kapcsolatban áll a kokainnal, Oscar-jelölést kapott.
Egy másik kétrészes tarantinoprojektben, a Kill Billben (2003, folytatás 2004), amely a klasszikus kung fu filmet paródia szintre hozta, Thurman lenyűgöző sportteljesítményeket adott elő, mint profi bérgyilkos, Black Mamba becenévvel. Két Golden Globe jelölést kapott szerepéért.
Gattaca tudományos fantasztikus thrillere (1997) bemutatta Ethan Hawk amerikai színésznek, akit 1998-ban vett feleségül, és lánya, Maya Ray, valamint fia, Roan van. Ő volt a második férje, és 2005-ben elváltak. Az első Gary Oldman brit színész volt.
A My Super Ex 2006-ban című filmben egy nőt játszott, aki gyerekként talált meteoritot, és ennek köszönhetően természetfeletti képességekre tett szert. "Jó volt olyan karaktert játszani, aki képes lazítani. Nagyon sok nő nem tudja. Arra tanítanak minket, hogy kontrolláljunk és egyenletesen viselkedjünk. Ez a nő csak szellőztet mindent. Ha sok nő megalázó tapasztalatára gondolok, akiknek csak le kell ülniük valahol a sarokban, és mindent el kell fojtaniuk magukban "- kommentálta egyszer a nő.
Woody Allen rendezővel és Sean Penn kollégával 1999-ben Emmett Ray Sweet The Wicked zenész életrajzi történetét készítette. John Travolt, a Pulp Fiction színésze 2005-ben ismét találkozott Thurmannal a Be Calm gengszterben.
2013-ban Lars von Trier dán rendező Nymphomaniac című, több mint négy órás női szexualitási tanulmányában jelent meg. Az egyik legújabb filmje pedig a Háború nagypapával című családi vígjáték, Tim Hill rendezésében Robert de Niro és Christopher Walken kollégákkal.
Két évvel ezelőtt az amerikai sajtóban Thurman azzal vádolta Harvey Weinstein filmproducert, hogy egyszer megtámadta őt szexuális céllal. Megemlítette azt is, hogy Tarantino rendező veszélyes darabra kényszerítette egy autóban a 2003-as Kill Bill című film forgatása során, amely során megsérült. Tarantinónak azonban megbocsátott, bár megjegyezte, hogy egy ideje nagyon nehéz volt a kapcsolatuk.
A színészet mellett Uma Thurman filmeket is gyárt, 2017-ben pedig a Cannes IFF-ben az Un Certain Regard zsűrijének elnöke volt. Három évvel ezelőtt pedig a Kill Bill-et is levetítette a Karlovy Vary Filmfesztiválon.