Народилась 4 червня 1979, Київ.
2001 року закінчила факультет журналістики Київського міжнародного інституту лінгвістики та права.
У віці 17 років брала участь в акціях УНА-УНСО, працювала в чеченському інформаційному центрі при УНА-УНСО. Писала репортажі про другу російсько-чеченську війну, перебуваючи на місці бойових дій. Під час однієї з акцій «Україна без Кучми», протестуючи проти ув'язнення членів УНА-УНСО, разом з подругою прикувала себе до рейок на залізничній станції у Києві. Коли після кампанії «Україна без Кучми» УНА-УНСО пішла на переговори з владою, розцінила це як «зраду принципів» та покинула організацію.
З 1998 по 2001 рік Чорновіл перебувала на посаді керівника Інформаційного центру Чеченської республіки Ічкерія у Києві, який був створений за сприяння Аслана Масхадова. 2000 року опублікувала кілька репортажів із Чечні.
З 1998 року по жовтень 2013 року працювала журналісткою. Друкувалася у виданнях «ПіК», «Обозреватель», «Лівий берег», «Українська правда».
Член громадського руху Стоп цензурі.
На парламентських виборах 2012 року Тетяна Чорновол була кандидатом у депутати Верховної Ради з мажоритарного виборчого округу №120. Висунута партією Всеукраїнське об'єднання Батьківщина Тетяна Чорновол програла вибори, отримавши другий результат в окрузі після Ярослава Дубневича.
5 березня 2014 року Кабінет міністрів призначив журналістку Тетяну Чорновол урядовим Уповноваженим з питань антикорупційної політики. Відповідне розпорядження підписав прем'єр Арсеній Яценюк.
18 серпня 2014 року Тетяна Чорновіл повідомила про бажання звільнитися з посади. Причиною цього став провал низки антикорупційних ініціатив та загибель чоловіка.
З 4 вересня 2014 року – радник голови МВС України Арсена Авакова.
З 5 вересня 2014 року – у складі батальйону Азов.
10 вересня 2014 року разом з міністром внутрішніх справ України Арсеном Аваковим, міністр юстиції Павлом Петренком , екс-секретар РНБО Андрієм Парубієм , народними депутатами В'ячеславом Кириленком та Лілією Гриневич вступила до складу політради партії Народний фронт , очолюваної прем'єр-міністром України Раді Олександром Турчиновим .
На виборах 2014 року пройшла до Верховної Ради за списками партії Народний фронт . Член парламентського комітету з питань національної безпеки та оборони.
Брала участь у дострокових парламентських виборах 2019 року від партії «Європейська солідарність», проте її місце у списку (№27) виявилося непрохідним.
В 2014 році Тетяна Чорновол брала участь в обороні Маріуполя у складі батальйону «Азов».
З 24 лютого 2022 року Чорновол воювала на передовій у складі 72 ОМБр ім. Чорних Запорожців. За кілька днів до початку російського вторгнення в Україну пройшла курси операторів ПТРК. За домовленості з КБ "Луч" отримала "Стугни" та ракети — на Тетяну Чорновол було оформлено договір відповідального зберігання. Брала участь у боях поблизу м. Чернігова, на Сході та у розгромі 6-го танкового полку РФ у Броварському районі на Київщині.
На початок 2023 року командує розрахунком протитанкового ракетного комплексу "Стугна-П" у складі 1 окремої бригади спеціального призначення ім. Івана Богуна.
Має військове звання молодшого лейтенанта.
Чоловік Чорновіл Микола Березовий, який добровольцем пішов до батальйону Азов, загинув 10 серпня 2014 року в ході антитерористичної операції. Від шлюбу є дочка Іванна (2003 р.н.) та син Устим (2010 р.н.).
01.02.2023