Тамара Гундорова народилася у селі Климівка Полтавської області.
Вона закінчила відділення української мови та літератури філологічного факультету Київського державного університету імені Тараса Шевченка та аспірантуру при Інституті літератури імені Тараса Шевченка НАН України, де й працює з 1981 року. З 2002 року є асоційованою співробітницею Гарвардського українського дослідницького інституту.
Тамара викладала в Гарвардському університеті, університеті Прінстона, Національному університеті «Києво-Могилянська Академія», Київському національному університеті ім. Т. Шевченка, Торонтському університеті, Українському вільному університеті та багатьох інших.
Тамара — докторка філологічних наук, професорка, завідувачка відділу теорії літератури (2002 – 2022) та головна наукова дослідниця Інституту літератури ім. Т. Г. Шевченка НАН України (2002 – 2022), членкиня-кореспондентка НАН України (з 2003 року). У 2017 – 2021 роках була членкинею Наукового комітету Національної ради України з питань розвитку науки і технологій при Кабінеті Міністрів України. У 2019 – 2023 роках — членкинею і заступницею голови Комітету Національної премії імені Тараса Шевченка.
Твори Тамари Гундорової друкувалися в часописах «Критика», «Сучасність», «Світо-вид», «Дивослово», «Ї», «Київська старовина», "Harvard Ukrainian Studies", «Acta Slavica Japonica», «Journal of Ukrainian Studies», «Slavia orientalis», «Dubrovnik. Casopis za knjizevnost i znanost» та багатьох інших. Вона є авторкою численних статей та монографій, а також книг «Книга Леся Українка. Книги Сивілли», «Транзитна культура і постколоніальна травма», «Франко не Каменяр. Франко і Каменяр» та інших.
Темі, які досліджує Тамара Гундорова — фемінізм, літературна теорія, модернізм, постмодернізм та інші.
