Кинорежиссер, сценарист и актриса Кира Георгиевна Муратова (в девичестве Короткова) родилась 5 ноября 1934 года в городе Сороки, Бессарабия, Королевство Румыния (ныне — город Сороки, Молдавия).
Ее отец, Юрий Коротков, был секретарем сорокского подпольного уездного комитета коммунистической партии Румынии, погиб в годы Великой Отечественной войны. Кира с матерью, Натальей Коротковой-Скурту, после войны поселились в Бухаресте. Ее мать работала в министерстве культуры, одно время занимала пост министра культуры Социалистической республики Румынии.
Кира Муратова училась на филологическом факультете Московского государственного университета. В 1959 году окончила режиссерский факультет ВГИК (мастерская Сергея Герасимова и Тамары Макаровой). С 1961 года — режиссер Одесской киностудии.
Она является автором и соавтором сценария почти всех своих картин.
Как сценарист и режиссер Муратова дебютировала в 1961 году, совместно со своим будущим мужем Александром Муратовым поставив короткометражный фильм "У крутого яра". Затем с ним же сняла полнометражную ленту "Наш честный хлеб" (1964).
Фильм "Короткие встречи" (1967), где она сыграла вместе с Владимиром Высоцким, стал ее первой самостоятельной работой.
Специальным постановлением ЦК компартии Украины выпуск ее следующей картины "Долгие проводы" (1971) был приостановлен более чем на полтора десятилетия. На экраны фильм вышел только в 1987 году и в том же году получил премию на Международном кинофестивале в Локарно.
После конфликта с руководством Одесской киностудии Кира Муратова переехала в Ленинград, где на "Ленфильме" появилась ее картина "Познавая белый свет" (1978).
Следующей работой режиссера был фильм "Среди серых камней" (1983) по повести Владимира Короленко "В дурном обществе".
В 1987 году вышла картина "Перемена участи", которая стала лауреатом двух Всесоюзных кинофестивалей в номинациях "Большая премия" (1987) и "Приз за режиссуру" (1988).
В 1990 году Кира Муратова поставила один из самых известных своих фильмов "Астенический синдром", который был удостоен премии "Ника" в номинации "Лучший игровой фильм", а также специального приза Берлинского кинофестиваля.
В 1992 году на экраны вышла картина "Чувствительный милиционер", завоевавшая премию фестиваля "Кинотавр" в конкурсе "Фильмы для избранных".
В 1994 году Муратова сняла "Увлеченья", рассказывающие об азартном и безумном мире скачек. Картина была неоднократно премирована на кинофестивалях России и Европы.
В 1997 году вышел ее фильм "Три истории".
В начале 2000-х годов были сняты картины "Второстепенные люди" (2001) и "Чеховские мотивы" (2002).
Ее фильм "Настройщик" (2004) с Аллой Демидовой и Ниной Руслановой в главных ролях был удостоен трех премий "Ника", приза "Золотая лилия" Международного кинофестиваля Центрально- и Восточноевропейских фильмов, трех наград кинофестиваля "Евразия".
В 2007 году Муратовой была снята картина "Два в одном".
Ее следующая картина "Мелодия для шарманки" (2009) была удостоена кинопремии "Ника" в номинации "Лучший фильм стран СНГ и Балтии". Также фильм завоевал призы жюри ФИПРЕССИ Московского международного кинофестиваля, гран-при фестиваля "Киношок" и другие.
Последний фильм режиссера "Вечное возвращение" (2012) рассказывает историю бывших однокурсников — мужчины и женщины. В картине одна и та же сцена исполняется разными парами актеров, в числе которых Рената Литвинова, Сергей Маковецкий, Олег Табаков, Алла Демидова, Наталья Бузько и Виталий Линецкий. Фильм был удостоен премии "Ника" в номинации "Лучший фильм стран СНГ и Балтии".
Кира Муратова замужем вторым браком за петербургским художником и соавтором ее сценариев Евгением Голубенко. Ее первый брак с Александром Муратовым закончился разводом. От этого брака у режиссера была дочь, которая трагически погибла.