Tânia Lamarca nasceu e foi criada em Florianópolis. Aos 23 anos, qualificada como técnica em enfermagem, mudou-se para São Paulo, onde entrou em contato com a produção de cinema da Boca do Lixo, participando em filmes como figurante, depois como continuísta e em seguida como assistente de direção.
Em 1979, envolvida com o filme "Os Embalos de Ipanema", de Antônio Calmon, viajou com a produção para o Rio de Janeiro e ficou por lá, decidida a continuar fazendo cinema. Trabalhou como assistente de direção em mais de 15 filmes, entre eles "Gabriela, cravo e canela" (1983), de Bruno Barreto, "Patriamada", de Tizuka Yamasaki e "Perfume de Gardênia" (1992), de Guilherme de Almeida Prado. No início dos anos 1980 dirigiu seus primeiros curtas e passou a trabalhar também na produção, em filmes como "O País dos Tenentes" (1986), de João Batista de Andrade e "Veja esta Canção" (1994), de Cacá Diegues.
Em televisão, trabalhou como roteirista para a TV Globo, na minissérie "Quem Ama não Mata" (1981, com Euclydes Marinho) e em dois episódios da série "Caso Verdade". Foi uma das diretoras da novela "Olho por Olho" (1988) para a TV Manchete e da primeira fase de "Metamorphoses" (2004) para a TV Record.
Estreou na direção de longa-metragem com "Buena sorte" (1997), filme que ela também escreveu e produziu, com a proposta de ficcionalizar o universo dos rodeios do interior de São Paulo. Em 2001, foi contratada para dirigir seu segundo longa, o infantil "Tainá - Uma Aventura na Amazônia", substituindo o diretor Sérgio Bloch logo no início das filmagens. Com "Tainá", Tânia alcançou sucesso de público e crítica, tendo participado de mais de 50 festivais e recebido 10 prêmios, inclusive o de melhor filme no Festival Internacional de Filmes Infantis de Chicago.
Em 2001, voltou a residir em sua cidade natal, Florianópolis, onde mantém a produtora 'Acquafredda Produções'. Em 2008 dirigiu a pré-produção de Xuxa em O Mistério de Feiurinha, filme que acabou sendo dirigido por Tizuka Yamasaki. Em 2010 foi corroteirista, com Sandra Nebelung, do longa "A antropóloga", dirigido pelo também catarinense Zeca Pires. Em 2012 concluiu seu terceiro longa, "Ensaio", com Lavinia Bizzotto, Bruno Cezario e Ingra Liberato, que estreou no Festival do Rio.