Fátima é a segunda filha do cientista Newton Freire Maia e de sua primeira mulher Flávia Leite Naves. Newton era filho de Belini Augusto Maia e de Maria Castorina Freire ("Castora"), neto materno de José Delmonte Freire e de Ana Elídia de Figueiredo e, por esta, bisneto dos primos José Borges de Figueiredo e Ana Felizarda de Figueiredo. Ana Felizarda era filha dos primos João batista de Figueiredo e de Ana Custódia Vilela, neta paterna de João Rodrigues de Figueiredo e de Felícia Cândida de Figueiredo, esta filha do Capitão-Mor José Álvares de Figueiredo - o fundador de Boa Esperança - e de Maria Vilela do Espírito Santo, esta neta da Ilhoa Júlia Maria da Caridade.
É prima de diversas personalidades, como: Antônio Aureliano Chaves de Mendonça, Danton Mello, Ester de Figueiredo Ferraz, Geraldo Freire, José Carlos de Figueiredo Ferraz, Morvan Aloísio Acaiaba de Resende, Nelson Freire, Ricardo Gumbleton Daunt, Selton Mello e Wagner Tiso, dentre outros. Fátima é casada com Carlos Alberto Pinheiro (2º casamento) e têm dois filhos: Amanda e Carlos, e uma enteada: Bianca.
Dentre as novelas que participou estão Senhora, Dona Xepa, Cabocla e A Gata Comeu, além da série O Bem Amado.

Filhos: Carlos Alberto Filho, Amanda Pinheiro
Filiação: Newton Freire-Maia, Flávia Leite Naves