پس از ديپلم، دو سال مهندسي برق را در دانشگاه پلي تکنيك سوييس و دو سال ادبيات مدرن فرانسه را در همين كشور گذراند.
او نخستين بار با بازي در نقش كودكي كمال الملك بازي در سينما را تجربه كرد.
او براي بازي در فيلم ليلا از پانزدهمين جشنواره فيلم فجر ديپلم افتخار گرفت و براي بازي در فيلم آب و آتش از پنجمين دوره جشن خانه سينما برنده جايزه بهترين بازيگر نقش اول زن شد.
ليلا حاتمي اولين جايزه جهاني اش را در سال 1381 از جشنواره مونترال كانادا براي بازي در فيلم ايستگاه متروك گرفت.
فيلم شناسی:
• آب و آتش (فريدون جيراني، 1379)
• مرباي شيرين (مرضيه برومند، 1379)
• ايستگاه متروك (عليرضا رئيسيان، 80/1379)
• ارتفاع پست (ابراهيم حاتمي كيا، 1380)
• سيماي زني در دور دست (علي مصفا، 1382) • كمال الملك (علي حاتمي، 1363)
• دلشدگان (علي حاتمي، 1370)
• ليلا (داريوش مهرجويي، 1376)
• شيدا (كمال تبريزي، 1377)
• ميكس (داريوش مهرجويي، 1378)
• كيف انگليسي (مجموعه، سيدضياءالدين دري، 1378)