乌玛.瑟曼出生于马萨诸塞州的一个富有家庭，后随家人移居纽约。15岁的时候在纽约街头被两个模特经纪人发现，成了一个封面模特，先后在几十家杂志的封面上出现过。
1988年，参演处女作《亲吻老爸说晚安》，在片中演了一个专门引诱男人的少女。
1990年，主演了由菲利普·考夫曼执导的剧情片《情迷六月花》，饰演美艳绝伦且孤傲不羁的巴黎女子琼，在丈夫作家亨利和爱慕者妮恩之间大玩双性恋情。
1992年，乌玛·瑟曼出演爱情惊悚片《致命恋人》，饰演配合姐姐制造命案的手。
1993年，主演由格斯·范·桑特执导的影片《蓝调女牛仔》，饰演长着巨大拇指且有着同性恋倾向的女孩西西。
1994年，主演由昆汀·塔伦蒂诺执导的惊悚犯罪片《低俗小说》，饰演黑帮老大马沙的情妇蜜娅，获得了奥斯卡（美国电影学院奖）最佳女配角提名。
1997年，乌玛·瑟曼在DC漫画改编作品《蝙蝠侠与罗宾》中饰演毒藤女，与饰演蝙蝠侠的乔治·克鲁尼对戏。10月，参演科幻片《千钧一发》。此外，乌玛·瑟曼还在惊悚片《危险关系》中饰演纯得连偷尝禁果都闪耀着圣洁光茫的处女塞西尔。
1998年，与拉尔夫·费因斯主演动作片《复仇者》，获得金酸梅奖最差女主角。同年，与连姆·尼尔森主演爱情片《孤星泪》。
2000年，与法国演员杰拉尔·德帕迪约合作古装剧《欲望巴黎》。同年，参演了英国导演詹姆斯·艾弗瑞的文艺片《金碗》。
2001年，参演影片《切尔西大墙》。
2002年，主演由米拉·奈尔执导的剧情片《歇斯底里的盲目》，获得金球奖电视电影类最佳女主角。
2003年，乌玛.瑟曼与昆汀·塔伦蒂诺再度合作，推出动作片《杀死比尔》，扮演"新娘"杀手，该片是昆汀·塔伦蒂诺给乌玛.瑟曼的30岁的礼物，由几个章节组成，讲述了关于世界上最致命的女刺客的故事，而且影片血腥味十足，里面充斥着令人发指的断肢、斩首等暴力场面，乌玛.瑟曼获得了金球奖最佳女主角（剧情类）。
2004年，主演由昆汀·塔伦蒂诺执导的动作片《杀死比尔2》，该片与《杀死比尔》风格截然不同，侧重塑造角色、传达情感以及介绍背景。
2005年，乌玛.瑟曼与约翰·屈伏塔主演了由加里·格瑞执导的犯罪喜剧片《一酷到底》。同年，与梅丽尔·斯特里普主演爱情片《春心荡漾》，饰演一个刚离婚不久的曼哈顿女子拉菲。此外，乌玛·瑟曼还与杰弗瑞·迪恩·摩根主演了由格里芬·邓恩执导的喜剧片《意外情缘》，扮演一位心理医师。
2006年，主演爱情喜剧《我的超人女友》，扮演一个能上天入地的女超人。
2007年，主演由瓦迪姆-佩尔曼执导的惊悚片《眼前的生活》，还担任了制片人，在片中饰演艺术历史教师戴安娜，该片讲述一个受过去阴影折磨的母亲的故事。
2008年，乌玛.瑟曼与杰弗瑞·迪恩·摩根主演爱情喜剧片《意外之夫》，饰演电台主持人艾玛。
2009年，主演了由凯瑟琳·迪克曼执导的喜剧《母性》，饰演小说家伊莱扎·韦尔奇。
2010年，参演冒险奇幻片《波西·杰克逊与神火之盗》，扮演蛇发女妖墨杜莎。
2011年，乌玛·瑟曼与罗伯特·帕廷森主演剧情片《漂亮朋友》，饰演乔治一个军人朋友的妻子，被乔治利用后又抛弃，该片改编自法国作家莫泊桑的同名小说。
2012年，客串由斯皮尔伯格监制的音乐剧《名声大噪》，扮演一位很有名气但是星途不顺的电影明星，该剧讲述了一群歌舞演员齐聚排练一部关于玛丽莲·梦露音乐剧的故事。
2013年，出演了由拉斯·冯·提尔执导的情色片《女性瘾者》，饰演Mrs. H，该片以一位女性瘾者自述为线索，讲述她从出生到50岁的性欲旅程。
2014年，出演情色片《女性瘾者2》。
2018年，参演的电影《邪恶宿舍夜惊魂》在美国上映。
2019年，主演的电视剧《心房》播出。
2020年，主演的电影《祖父大战》定档在美国上映，在剧中饰演Sally。
祖父大战2020-09-18 导演蒂姆·希尔 主演罗伯特·德尼罗, 克里斯托弗·沃肯
此房是我造2018
英国佬来了2017
燃情主厨2015
女性瘾者22013 饰演Mrs. H
女性瘾者2013 饰演Mrs. H
替角2012
Tech2012
Previews 2012
情场玩咖2012 饰演Patti
The Movie Star2012
Publicity2012
电影432012
漂亮朋友2011
波西·杰克逊与神火之盗2010
母性2009
艾萝依在巴黎2009
意外之夫2008
眼前的生活2007
我的超人女友2006
一酷到底2005
春心荡漾2005
金牌制作人2005
意外情缘2005
杀死比尔22004
杀死比尔2003
记忆裂痕2003
歇斯底里的盲目2002
磁带2001
切尔西大墙 2001
2004 杀死比尔2
2003 杀死比尔1
1994 低俗小说
2006 美国人民选择奖 MTV电影奖最佳银幕打斗 我的超级前女友 （提名）
2004 Empire Awards, UK 最佳女演员 杀死比尔2 （提名）
2004 美国人民选择奖 广播影评人协会奖最佳女演员 杀死比尔2 （提名）
2004 在线影评人协会奖最佳女演员 杀死比尔2 （提名）
2004 爱尔兰电视电影奖Best International Actress 杀死比尔2 （提名）
2004 金卫星奖 Best Actress in a Motion Picture, Drama 杀死比尔2 （提名）
2003 金卫星奖Best Screenplay, Original 杀死比尔 （提名）
2003 Empire Awards, UK 最佳女演员 杀死比尔 （获奖）
2003 在线影评人协会奖最佳女演员 杀死比尔 （提名）
2001 独立精神奖 Best Supporting Female 录音带 （提名）
1998 金酸梅奖最差女主角 复仇者 （提名）
1998 金酸梅奖最差银幕搭档 复仇者 （提名）
1997 美国儿童选择奖Favorite Movie Actress 蝙蝠侠与罗宾 （提名）
1997 金酸梅奖最差女配角 蝙蝠侠与罗宾 （提名）
1994 Chlotrudis Awards 最佳女配角 低俗小说 （提名）
1994 金酸梅奖最差女主角 蓝调牛仔妹 （提名）
1992 Cognac Festival du Film Policier(Audience Award) 盲女凶杀案 （获奖）
1995 第67届奥斯卡金像奖最佳女配角奖 低俗小说 （提名）
2005 第62届美国电影电视金球奖电影类-剧情类最佳女主角 杀死比尔2 （提名）
2004 第61届美国电影电视金球奖电影类-剧情类最佳女主角 杀死比尔1 （提名）
2003 第60届美国电影电视金球奖电视类-迷你剧/电视电影最佳女主角 歇斯底里的盲目 （获奖）
1995 第52届美国电影电视金球奖电影类-最佳女配角 低俗小说 （提名）
2012 第64届艾美奖剧情类剧集-剧情类剧集最佳客座女演员 名声大噪 （提名）
2004 第57届英国电影学院奖电影奖-最佳女主角 杀死比尔 （提名）
1995 第48届英国电影学院奖电影奖-最佳女主角 低俗小说 （提名）
2007 第16届 最佳打斗场面 我的超级前女友 （提名）
2005 第14届 最佳打斗场面 杀死比尔2 （获奖）
2005 第14届 最佳女演员 杀死比尔2 （提名）
2004 第13届 最佳女演员 杀死比尔1 （获奖）
2004 第13届 最佳打斗场面 杀死比尔1 （获奖）
1995 第4届 最佳歌舞场面 低俗小说 （获奖）
1995 第4届 最佳女演员 低俗小说 （提名）
2007 第33届 最受欢迎动作女星 （提名）
2005 第31届 最受欢迎动作片女星 （提名）
2005 第31届 最佳女主角 杀死比尔2 （提名）
2004 第30届 最佳女主角 杀死比尔1 （获奖）
1995 第39届意大利大卫奖最佳外国女演员 低俗小说 （提名）
2004 第6届青少年选择奖最佳剧情/动作冒险电影女演员 杀死比尔2 （提名）
2009 第45届芝加哥国际电影节最佳女演员 母性光辉 （获奖）
我个子太高，头发也不是金黄色，太白，虽然有一双蓝眼睛，但身材可并不那么匀称，不过是一个一般的女孩而已（乌玛-瑟曼自评）。
乌玛-瑟曼有一种其他女演员无法匹敌的致命性感魅力，她的表演力戒张扬，在平淡中表现人性深度（昆汀·塔伦蒂评）。她具有惊人的智慧，绝不是一个普通的女演员（约翰.马尔科维奇评），实在是太聪明了，学得快，悟性高（袁和平评），在惊悚犯罪片《低俗小说》中，她黑色短发的装扮，完全是另外一种风情，性感狂野（中华网评）。
东方文化的熏陶和一袭欧洲风韵，使美丽的乌玛瑟曼气质独特，且带着一股神秘感乌玛被某杂志评为好莱坞有史以来最美的女人之一，但是对于她的美，人们又众口不一。有人认为，乌玛天使或者孩童般纯洁的面孔一尘不染，并且脆弱得很容易受伤害；也有人觉得，乌玛的眼神中带有一种致命诱惑的妖媚，仿佛伊甸园中引诱夏娃的蛇。乌玛外柔内刚、外冷内热，她的美是复杂的，它的极致在于上帝完美地将太多的内容赋予在了同一张面孔上，使它散发出不耀眼却夺目的吸引力。凡人只好用同样像谜一样吸引着我们的斯芬克斯之美来形容乌玛·瑟曼。好莱坞是这样形容乌玛·瑟曼：她不是非常美丽，尽管她很美丽；她也不是绝顶聪明，尽管她很聪明；但是她把美丽与智慧恰到好处地同时成为了她的拥有（新浪娱乐评）。
