Советский художник-постановщик анимационного кино.
В 1942-1944 годы училась в педагогическом институте на дошкольном отделении, одновременно работала в библиотеке. В 1944-1946 годы училась на курсах мультипликаторов при киностудии "Союзмультфильм". В 1951 году окончила Институт прикладного и декоративного искусства. Работала в Хорезмской экспедиции, организованной Академией наук СССР.
В 1964-1976 годах — художник-постановщик в ХПО кукольных фильмов киностудии "Союзмультфильм". Работала преимущественно с режиссёрами А.Г. Карановичем и И.В. Уфимцевым, с супругом художником Львом Мильчиным.
Студию Тамара Владимировна покинула, как только вышла на пенсию, хотя еще дважды соглашалась принять участие в съёмках новых фильмов. На отдыхе писала картины, работала над воспоминаниями.
В мультипликации образ художницы запечатлён в мультфильме "Варежка", где Леонид Шварцман создал образ мамы главной героини внешне очень похожий на Тамару Полетику.