Она появилась на свет 25 октября 1938 года в городе Льгове Курской области в семье командира танкового взвода Петра Бохонова. Когда началась война, отец Томы в первых рядах отравился на фронт, а вскоре дома получили трагическое известие о его смерти. Вдова офицера с двумя маленькими детьми на руках отправилась к родителям в Брянск — здесь Тамара пошла в первый класс.
Вскоре мама будущей актрисы вышла замуж во второй раз. Новый избранник Пётр Сёмин усыновил её детей от первого брака и сумел заменить им родного отца. Тамара Сёмина всю жизнь была благодарна отчиму и именно под его фамилией прославилась на всю страну. Семья обосновалась в Калуге, где Тома успешно окончила восемь классов, а после пошла в школу рабочей молодёжи, где успевала не только хорошо учиться, но и работать в библиотеке. В этих стенах ей посчастливилось познакомиться с самим Булатом Окуджавой — он преподавал литературу и был одним из её любимых педагогов.
Родители прочили прилежной и ответственной девушке карьеру учителя, да и сама Тамара поначалу пыталась связать жизнь с преподаванием. Она поступила в Калужский педагогический институт и была вполне довольна, пока подружка не пригласила её за компанию в местный драмкружок. Уже после первого выхода на сцену стало понятно, что у Тамары неподдельный талант. Все наперебой советовали ей бросить педагогический и учиться на артистку, и только родители были категорически против «позорной» профессии. Однако Сёмина загорелась мечтой о театре и кино, её было уже не остановить. Заняв у соседки сто рублей на дорогу, она рванула в столицу покорять театральные вузы.
В Москве с провинциальной абитуриенткой произошла почти мистическая история. Едва приехав на вокзал, девушка попала под сильный ливень и запрыгнула в ближайший троллейбус, понятия не имея, куда он её привезёт. Устав с дороги, она задремала на заднем сиденье и так и наматывала круги по городу, пока её не разбудил водитель, которому нужно было ехать в парк. Двери распахнулись прямо напротив ВГИКа, и Тамара поняла — это её судьба. Она поспешила к декану расспросить о поступлении, но оказалось, что приём уже окончен, однако для напористой абитуриентки сделали исключение.
На прослушивании её попросили спеть под аккомпанемент фортепиано, но Сёмина наотрез отказалась — заявила, что музыкальное сопровождение ей только помешает, чем немало насмешила членов комиссии. Во время акапельного исполнения педагоги начали перешёптываться — тогда девушка резко прервала выступление и отказалась петь, пока в зале не воцарится полная тишина. Её смелость и умение ценить себя и собственный талант покорили комиссию, и вскоре Тамара пополнила ряды счастливых студентов.
На фоне красавиц-однокурсниц Сёмина не могла похвастаться выдающимися внешними данными, но её это нисколько не смущало. Она быстро влилась в актёрский мир и завела дружбу со многими звёздами, среди которых были Николай Крючков, Борис Андреев, Всеволод Санаев, Марк Бернес. Тамара в шутку называла их «мои подружки», а они ласково прозвали её Сёмой. Педагоги прочили ей комедийное будущее, но она смогла раскрыться в драматических ролях. Сниматься в кино Тамара начала ещё на первом курсе — сыграла молодую жену Наташу в драме «Два Фёдора», где её партнёром стал Василий Шукшин.
А уже её дипломный фильм принёс начинающей актрисе мировую славу. Будучи студенткой выпускного курса, Тамара Сёмина исполнила роль Катюши Масловой в экранизации толстовского «Воскресения». Когда режиссёр Михаил Швейцер заявил, что актриса не достаточно дородная для этой роли, всё студенческое общежитие принялось подкармливать соседку, пока та не набрала нужный вес. Картина имела огромный успех в СССР и за рубежом. Читатели журнала «Советский экран» признали Сёмину актрисой года, она получила награды на международных кинофестивалях в швейцарском Локарно и аргентинском Мар-дель-Плата, а её талантом восхищались Федерико Феллини и Джульетта Мазина. Итальянская актриса призналась, что сама мечтала сыграть Катюшу, но когда увидела Сёмину на экране, поняла, что уже никогда не сможет её переиграть.
После грандиозного успеха Тамару раз за разом приглашали сыграть падших женщин, но она отказывалась — не хотела стать заложницей такого амплуа. Её карьера и без того складывалась как нельзя лучше: Сёмина сыграла в «Крепостной актрисе», «Вечном зове», «Одиноким предоставляется общежитие» и ещё почти в сотне картин. Она и сегодня остаётся востребованной актрисой — сейчас к выходу готовится мини-сериал «Не дождётесь», где Тамара Петровна в компании Эммануила Виторгана, Светланы Немоляевой, Евгении Симоновой и других популярных советских актёров сыграет одну из обитательниц дома престарелых.
Тамаре Сёминой повезло не только в карьере, но и в личной жизни. Ещё на втором курсе она вышла замуж за актёра Владимира Прокофьева, с которым прожила в любви и согласии больше сорока лет. Поначалу Тамара очень невзлюбила однокурсника и даже прозвала его «дубиной» — их поставили вместе танцевать, но молодой человек никак не попадал в ритм, за что от педагогов доставалось им обоим. А после этого Володя и вовсе выкинул фокус: взял в библиотеке книгу на имя Тамары и не вернул вовремя. Сёмина поехала к нему домой, чтобы забрать учебник, но застала только его отца. Они сразу поладили, а после тот рассказывал сыну, что такую девушку надо брать в жёны.
Владимир Прокофьев не стал таким же востребованным киноактёром, как его жена, зато проявил себя как великолепный актёр дубляжа. В 90-е, когда работы почти не было, озвучиванием занялась и сама Тамара Сёмина — её голосом говорили Анни Жирардо и Эдит Пиаф. В начале 90-х Владимир Прокофьев перенёс инсульт и следующие пятнадцать лет жизни Сёмина посвятила уходу за любимым мужем. Детей судьба им не подарила — после двух неудачных беременностей Тамары, актёры решили оставить попытки.
Владимира Прокофьева не стало в 2005 году. С тех пор Тамара Сёмина осталась совсем одна. Несколько лет назад тётя, двоюродные сестры и племянники даже обратились на телевидение, когда Сёмина перестала выходить на связь. Но оказалось, что актриса просто не хотела с ними общаться: она затаила обиду на родственников за то, что они совсем не поддерживали её во время болезни мужа. Сегодня Тамара Сёмина по-прежнему бодра и полна оптимизма. Энергией её заряжает работа и любимое хобби — пение.