Samira Makhmalbaf est née en 1980 à Téhéran (Iran).

Elle est la fille du cinéaste Mohsen Makhmalbaf et la s?ur de Hana Makhmalbaf (en compétition au Festival espagnol de San Sebastián en 2007 avec Buda az sharm foru rikht (Le Cahier) et lauréate du Prix Spécial du Jury,

A huit ans, Samira Makhmalbaf joue dans le film de son père Le Cycliste. Elle suit entre 1994 et 1997 des cours de cinéma dans une école privée. Elle tourne deux courts métrages Désert (une fiction) et Ecoles de Peinture (un documentaire). En 1997, elle est assistante à la réalisation du film Le Silence, mis en scène par son père et elle réalise, à l'âge de 17 ans, son premier long métrage La Pomme, présenté à Cannes en 1998, ans la sélection officielle Un Certain Regard.
En 1999, elle réalise son deuxième long métrage, Le Tableau noir, en compétition officielle au Festival de Cannes 2000 pour lequel elle reçoit le Prix du Jury.