Чулпан Наилевна Хаматова родилась в Казани 1 октября 1975 года в семье инженеров. Из-за плохого здоровья часто попадала в больницу, где познакомилась с девушкой из толкиеновского движения и стала участницей толкиеновских походов и игр. Училась в математической школе, после поступила в финансово-экономический Казанский институт, не окончив учебу, поступила в театральное, а далее в ГИТИС.

Выступала в разных театрах: Молодежном, Театре А. Чехова, Центральном детском театре. На втором курсе выходит замуж за Ивана Волкова, начинает сниматься в фильмах.

Окончив ГИТИС в 1997 году, она блестяще играет Анну Франк в выпускном спектакле «Дневник Анны Франк». А через год получает роль Дуни Раскольниковой в «Преступлении и наказании». Позже ее пригласил работать Евгений Кузнецов в театр Современник. Большой успех ей приносит роль Риты в фильме «Страна глухих» В. Тодоровского. После небольшого перерыва, в 2005 году она снялась в фильме В. Сторожевой «Дайверы» в роли Мелины.

Вместе с актрисой Диной Корзун в 2005 году Чулпан Хаматова организовала на сцене «Современника» благотворительный концерт «Подари мне жизнь», чтобы помочь детям с гематологическими заболеваниями. В 2006 году Корзун и Хаматова стали соучредителями благотворительного фонда «Подари жизнь», помогающего детям, страдающим от онкологических и онкогематологических заболеваний. На лето 2009 года фонд собрал и направил на лечение этих заболеваний более 500 млн. рублей. Также Чулпан Хаматова работала в составе Общественной палаты РФ.

В 2007 году в паре с фигуристом Романом Костомаровым участвовала и стала победительницей в проекте «Ледниковый период». Актриса третий раз замужем, от всех браков у нее трое дочерей.

Сегодня Народная артистка России Чулпан Хаматова продолжает активную общественную и творческую деятельность, она играет на сценах различных театров, снимается в кино и рекламе, участвует в телевизионных проектах.