Кира Муратова родилась 5 ноября 1934 года в бессарабском городе Сороки. Изучала филологию в МГУ, в 1959 году окончила режиссерский факультет ВГИКа.
Как сценарист и режиссер дебютировала в 1962 году с короткометражным фильмом «У крутого яра».
Среди наиболее заметных работ Киры Муратовой – фильмы «Перемена участи», «Среди серых камней». Фильм «Астенический синдром» в 1990 году получил Специальный приз жюри «Серебряный медведь» 40-го Берлинского кинофестиваля. Последними работами режиссера стали ленты «Мелодия для шарманки» и «Вечное возвращение. Кастинг».