Чулпан Наилевна Хаматова родилась 1 октября 1975 году в Казани, в семье инженеров. В детстве она занималась фигурным катанием, а с восьмого класса училась в математической школе при Казанском университете. После школы Чулпан Хаматова несколько месяцев проучилась в финансово-экономическом институте, а потом неожиданно ушла оттуда и поступила в Казанское театральное училище. Преподаватели посоветовали Чулпан продолжить обучение в Москве, и Чулпан поступила в ГИТИС, на курсе Алексея Бородина.

Чулпан Хаматова выступала на сценах нескольких московских театров - кроме Молодежного, где она сыграла Дуню Раскольникову в «Преступлении и наказании» и Анну Франк в «Дневнике Анны Франк», она играла в «Театре Луны», в Театре Антона Чехова (Катя в «Позе эмигранта»), в Центральном детском театре, в «Независимой антрепризе» («Сильвия»). В 1998 была приглашена в труппу Московского театра «Современник». Дебют актрисы состоялся в роли Патриции Хольман («Три товарища» Эриха Марии Ремарка). На настоящий момент Чулпан сыграла еще в пяти спектаклях театра «Современник»: «Три сестры», «Мамапапасынсобака», «Гроза», «Голая пионерка» и «Антоний&Клеопатра. Версия».

В кино Чулпан Хаматова начала сниматься на третьем курсе - ее пригласил на роль Кати в картине «Время танцора» режиссер Вадим Абдрашитов. Роль Риты в фильме Валерия Тодоровского «Страна глухих» стала для нее поистине звездной - и зрители, и критики признали ее одной из самых талантливых молодых актрис отечественного кино. В числе других фильмов с участием Хаматовой - немецкие ленты «Тувалу» Ф.Хельмера, «Англия» А.фон Бориса, «Виктор Фогель - король рекламы» Ларса Крауме (2001), «Гуд бай, Ленин!» Вольфганга Бекера (2003), а также российские фильмы Бахтиера Худойназарова «Лунный папа», картина А.Кравчука «Рождественская мистерия» и многие другие. На данный момент (2007) Чулпан Хаматова снялась примерно в 25 фильмах, в том числе в многосерийных фильмах "Дети Арбата" (2004), "Казус Кукоцкого" (2005) и "Доктор Живаго" (2006).