Она родилась в 1970 году в Бостоне, в семье профессора Колумбийского университета, специалиста по восточным религиям и в прошлом буддийского монаха Роберта Турмана и баронессы Нены фон Шлебрюгге, известнейшей модели своего времени, ставшей психотерапевтом. Среди ее предков были немцы, шведы, англичане, шотландцы и ирландцы.
Имя Ума, данное ей отцом в честь индуистской богини, означает "дарующая блаженство".
Окончив школу, юная Ума перебралась в Нью-Йорк, где начала карьеру фотомодели и актрисы. В кино она снимается с 18-летнего возраста. Продюсеры заметили ее после эпизодической роли в фантастическом фильме Терри Гиллиама "Приключения барона Мюнхгаузена", где Ума пародировала главную героиню картины Боттичелли "Рождение Венеры".
Первая слава пришла к ней после главной женской роли в фильме Филипа Кауфмана "Генри и Джун" (1990), где она сыграла жену писателя Генри Миллера. Картина изобиловала откровенными сценами, критики стали называть Уму Турман "секс-символом для интеллектуалов".
Потом было еще несколько заметных ролей, в том числе роль Мариан в картине "Робин Гуд" (1991). Наибольший успех в 90-е годы и первую номинацию на "Оскар" Уме принесла главная женская роль в картине Квентина Тарантино "Криминальное чтиво".
Ума Турман уже была всемирно знаменитой, когда в 2003-2004 годах сыграла главную роль в фильмах Тарантино "Убить Билла" и получила "Золотой глобус".
В общей сложности Ума Турман сыграла более чем в 50 кинокартинах и продолжает сниматься.
Актриса несколько раз была замужем. Воспитывает трех детей.