Родилась 3 марта 1914 года в Завидово в дворянской семье.

В 1921 году пошла учиться в 24-ю трудовую школу на Новослободской улице. В третьем классе её отчислили из школы. Выяснилось, что её отец в гражданскую войну воевал на стороне белогвардейцев. После этого Таню отдали в школу напротив Театра имени Константина Станиславского и Владимира Немировича-Данченко, директор которой согласился скрыть неприятный факт в биографии девочки.

Закончив школу в 17 лет, Окуневская устроилась работать курьером в Народном комиссариате просвещения, а вечерами училась на ненавистных ей, но желанных для её родителей чертёжных курсах. Следом за своим двоюродным братом Львом поступила в архитектурный институт. Однажды на улице к ней подошли двое мужчин и пригласили сниматься в кино. В то время семья Окуневских переживала не самые лучшие дни: отца в очередной раз арестовали как бывшего белогвардейца, жить было не на что. Поэтому, чтобы поддержать семью, Татьяна и решилась принять предложение кинематографистов.

В 1933—1937 — актриса Московского Реалистического театра. В августе 1937 года её отец был арестован и меньше чем через две недели расстрелян на Бутовском полигоне.

В 1937—1938 годы работала в Горьковском театре. Параллельно активно снималась в кино; дебют — роль госпожи Карре-Ламадон в фильме режиссёра Михаила Ромма «Пышка», который вышел на экраны в 1934 году. С 1943 по 1948 год играла в театре им. Ленинского комсомола.

13 ноября 1948 года арестована по статье 58.10 — антисоветская агитация и пропаганда.

После ареста актриса провела год и один месяц в общей камере, затем её осудили на десять лет и отправили в Степлаг в Джезказгане (вместе с Марией Ростиславовной Капнист); позже она отбывала срок в Каргопольлаге и Вятлаге.

В 1954 году Окуневская была выпущена на свободу и вернулась в труппу театра им. Ленинского комсомола, в котором работала до 1959 года. С 1959 по 1979 год — артистка Госконцерта и Москонцерта.

Автор мемуаров «Татьянин день».