Еще в детстве начала интересоваться политикой. В 1999 году была избрана депутатом Государственной думы РФ, однако отказалась от работы в парламенте, отдав предпочтение профессиональной карьере врача и ученого.
Родилась 21 декабря 1951 года в Иванове. Отец — Гареев Борис Александрович (1928-1989), военный врач. Мать — Гареева Юлия Федоровна (1932 г. рожд.), врач-хирург. Супруг — Дмитриев Андрей Сергеевич (1943 г. рожд.), Заслуженный врач РФ по психиатрии, доктор медицинских наук, профессор.
С детства Татьяна воспитывалась в семье деда и бабушки, где главным считали труд, уважение друг к другу, свободу мысли. Дом всегда был полон друзей. Будучи еще ребенком, дружила со старшими по возрасту.
После школы окончила лечебный факультет Ивановского государственного медицинского факультета (1969-1975). Проходила последипломную подготовку в интернатуре по специальности “психиатрия” в Иванове (1975-1976), клинической ординатуре в Москве (1976-1978) и очной аспирантуре в Государственном научном центре социальной и судебной психиатрии имени В.П. Сербского в Москве.
В 1981 году в Москве Т.Б. Дмитриева защитила кандидатскую диссертацию на тему: “Психогенные депрессии у подростков”, а в 1990 году в Ленинграде — докторскую диссертацию на тему “Динамика психопатий (клинические варианты, биологические механизмы, принципы терапевтической коррекции)”. Профессор.
С 1976 года по настоящее время постоянно работает в Государственном научном центре социальной и судебной психиатрии имени В.П. Сербского. С 1990 года является директором центра. В 1996-1998 годах являлась министром здравоохранения Российской Федерации.
С 1992 года Т.Б. Дмитриева возглавляет созданную по ее инициативе кафедру социальной и судебной психиатрии факультета послевузовского профессионального образования Московской медицинской академии имени И.М. Сеченова.
С 1995 года — заместитель председателя Российского общества психиатров. С 1996 года по 2000 год — председатель комиссии по охране здоровья Совета безопасности при Президенте РФ. В настоящее время — председатель секции по психиатрии Ученого совета Министерства здравоохранения РФ, председатель диссертационного совета (Д.074.36.01) при ГНЦ СиСП имени В.П. Сербского.
Т.Б. Дмитриева является автором около 300 научных работ, в том числе 21 монографии, среди них: “Альянс права и милосердия. О проблеме защиты прав человека в психиатрии” (2001), “Судебно-психиатрическая экспертиза в гражданском процессе” (2003), “Криминальная агрессия женщин с психическими расстройствами” (2003), “Злоупотребление психоактивными веществами: клинические и правовые аспекты” (2003), “Этнокультуральная психиатрия” (2003), “Руководство по судебной психиатрии” (2004).
Под руководством Т.Б. Дмитриевой и при ее консультации защищены 11 докторских и 14 кандидатских диссертаций.
В 1997 году Татьяна Борисовна избрана членом-корреспондентом, а в 1999 году – действительным членом Российской академии медицинских наук, в 2001 году – членом Президиума РАМН.
В 1995 году награждена орденом Почета, в 2001 году – орденом “За заслуги перед Отечеством” IV степени, медалью “За заслуги перед отечественным здравоохранением” (Минздрав РФ), серебряной медалью “За укрепление уголовно-исполнительной системы” (Минюст РФ), орденом РПЦ Святой Равноапостольной Великой княгини Ольги II степени, почетной грамотой Правительства Москвы.
Еще в детстве начала интересоваться политикой. В 1999 году была избрана депутатом Государственной думы РФ, однако отказалась от работы в парламенте, отдав предпочтение профессиональной карьере врача и ученого.
Всегда любила путешествия. Увлекалась горным туризмом, сплавом по горным рекам на плотах. Сейчас предпочитает историю, философию, шахматы. Настольными книгами являются Библия, а также произведения Сенеки, Вольтера, Костомарова, Карамзина. Предпочитает классическую музыку, особенно струнную. В юности предпринимала попытку написать научный труд о природе воздействия музыки на человека
Живет и работает в Москве.