Впервые вышла на сцену в 13-летнем возрасте в спектакле «Маклена Граса» Н. Г. Кулиша в театре «Березиль» (режиссёр Лесь Курбас).

Училась в Харьковском музыкально-театральном техникуме (1932—1933), окончила Театральное училище при Московском театре Революции (1938, ученица М. И. Бабановой).
В 1932-1934 играла на сцене Харьковского молодежного рабочего театра «Темафор» (Театр малых форм).

В 1934 году держала экзамен в школу МХАТ-2-го и была принята туда вольнослушательницей, но через несколько месяцев была выгнана Серафимой Бирман за невыносимый харьковский говор. Её сразу же «пригрела» Мария Ивановна Бабанова, приняв Карпову к себе на курс в театральном училище при Московском театре Революции.
По окончании училища в 1939 году, Татьяна Карпова вошла в труппу театра Революции (с 1954 года – театр имени Маяковского).

В кино Татьяна Карпова снималась редко. Лучшие роли – Сурмилова в кинооперетте «На подмостках сцены» Константина Юдина и Клавдия Ивановна в кинокомедии «Тёща» Сергея Сплошнова.