Кира Муратова (в девичестве — Короткова) родилась 5 ноября 1934 года в местечке Сороки бессарабской области, тогда входившей в состав Румынии (ныне — Республика Молдова). Ее отец, Юрий Александрович Коротков, был секретарем подпольного обкома коммунистической партии Румынии, мать, румынка по национальности, также была известным коммунистическим деятелем. В 1940-м Бессарабия вошла в состав СССР, но во время войны была оккупирована румынскими войсками. Отец Киры погиб, будучи в составе партизанского отряда, а ее с матерью эвакуировали. После войны обе вернулись в Румынию, где Кира и выросла. Мать занимала пост министра культуры Румынии.

В 1959-м Кира окончила режиссерский факультет ВГИКа, и в 1961-м начала работать на Одесской киностудии. Еще во время учебы она вышла замуж за молодого украинского режиссера Александра Муратова, вместе с которым работала над первыми своими фильмами «У крутого яра» (1962), «Наш честный хлеб» (1964). Фамилию бывшего мужа носит до сих пор, несмотря на то, что они разошлись еще в 1970-х.

Первые же самостоятельные ленты принесли Кире признание, правда, в основном у коллег. Драма «Короткие встречи» (1967), где главные роли исполнили Владимир Высоцкий и сама Муратова вышла очень ограниченным тиражом, но в 1987 году, в повторном прокате, собрала аудиторию в 4,4 миллиона зрителей. Следующая картина «Долгие проводы» (1971) два года проходила «согласования» с руководством студии, а Муратова была снята с должности режиссера. Gришлось уехать из Одессы в Ленинград, где на «Ленфильме» появилась картина «Познавая белый свет» (1978). Тогда же она познакомилась с художником Евгением Голубенко, ставшим ее вторым мужем и соавтором сценариев. Следующая картина Киры «Среди серых камней» (1983) была выпущена всего одной копией, а режиссер отказалась ставить свое имя в титрах из-за того, что фильм подвергся редактированию.

Начало перестройки в СССР стало для Муратовой временем возрождения. Ее фильмы «Перемена участи» (1987) и особенно социальная драма «Астенический синдром» (1989) привлекли к себе уже массовое внимание критики и общества. Последняя картина была удостоена специального приза жюри Берлинского кинофестиваля.

Очередная заметная работа режиссера увидела свет только после распада СССР. Картина «Увлеченья» (1994) удостоилась премии «Ника» за лучшую режиссуру и считается едва ли не самым светлым и спокойным фильмом Муратовой. Здесь впервые у нее сыграла актриса Рената Литвинова. Она же появилась в одной из ролей мрачного черно-белого триллера «Три истории» (1997), номинировавшегося на «Золотого медведя» Берлинского кинофестиваля.

Последующие полнометражные картины Муратовой неизменно причисляются к разряду ярких событий в мире авторского, независимого кино. И если драмы «Второстепенные люди» (2001), «Чеховские мотивы» (2002) не имели фестивального успеха, то комедия «Настройщик» (2004) вновь получила «Нику» за режиссуру, трагикомедия «Два в одном» (2007) удостоилась той же премии как лучший фильм стран СНГ (поскольку снимает свои фильмы Муратова, в основном, в Одессе).

Последняя на сегодня работа Киры Муратовой – социальная драма о детях-беспризорниках «Мелодия для шарманки» (2009) — стала главным событием Московского кинофестиваля, а также получил Гран-при конкурса полнометражных фильмов 18-го открытого фестиваля кино стран СНГ и Балтии.