Nghệ sĩ Thanh Tú sinh năm 1944 trong một gia đình trí thức ở Hà Nội, có 8 anh chị em. Từ năm 1960 đến 1964, nghệ sĩ Thanh Tú theo học và tốt nghiệp Trường Sân khấu Hà Nội (nay là Đại học Sân khấu Điện ảnh Hà Nội).
Bà gây chú ý trong vở "Tiền tuyến gọi" do đạo diễn Trần Hoạt dàn dựng, “Tanhia” trong vở kịch cùng tên, đạt kỷ lục với hơn 1.200 suất diễn; quận chúa Minfo trong "Âm mưu và tình yêu", đây cũng là vở diễn thành công nhất của bà.
Năm 1966, nghệ sĩ Thanh Tú đóng bộ phim đầu tiên với vai Thảo trong bộ phim "Biển lửa" của đạo diễn Phạm Kỳ Nam. Năm 1969, bà tiếp tục thể hiện vai cô diễn viên Hương Giang trong bộ phim chuyển thể từ vở kịch cùng tên "Tiền tuyến gọi", do nghệ sĩ Phạm Kỳ Nam đạo diễn.
Nổi bật nhất trong sự nghiệp của nghệ sĩ Thanh Tú là năm 1976, bà giành được thành công lớn với vai Nhu trong bộ phim "Sao tháng tám" của đạo diễn Trần Đắc.
NSND Thanh Tú thời trẻ.
Với vai diễn này, bà đã giành giải Nữ diễn viên xuất sắc nhất ở Liên hoan phim Việt Nam lần thứ IV năm 1977, được Ủy ban phụ nữ toàn Liên bang Xô Viết trao giải đặc biệt khi dự Liên hoan phim Moskva. Sau thành công quá lớn của vai Nhu, nghệ sĩ Thanh Tú từ chối tham gia các dự án điện ảnh khác cho đến năm 1984.
Theo báo Sức Khỏe & Đời sống đưa tin, ngoài công việc diễn xuất, bà còn là một giảng viên tham gia đào tạo các diễn viên truyền hình, phát thanh viên và MC.
Cùng với các nghệ sĩ, đạo diễn Ngọc Quỳnh, Ngô Mạnh Lân, Phương Thanh, Hải Ninh, Trà Giang, Nguyễn Hồng Sến, Trần Vũ, Bùi Đình Hạc, Bạch Diệp, Lâm Tới, bà có tên trong Bách khoa toàn thư điện ảnh Liên Xô. Năm 2023, bà là một trong 77 cá nhân được nhà nước phong tặng danh hiệu NSND.
Dù sự nghiệp rực rỡ nhưng cuộc sống riêng tư của NSND Thanh Tú lại nhiều nước mắt khi trải qua 2 lần đổ vỡ.
Bà nên duyên với đạo diễn Phạm Kỳ Nam năm 1969. Ông cũng chính là đạo diễn của phim: Biển lửa, Chung một dòng sông, Một ngày đầu thu, Chị Tư Hậu... Ông hơn bà 14 tuổi. Cả hai đến với nhau khi bà mới mười tám đôi mươi còn ông đã qua một đời vợ.
Hai người có chung 1 cậu con trai rồi ly hôn. Con trai bà hiện đang sống và làm việc tại Pháp, dù đã ngoài 50 tuổi nhưng vẫn độc thân. Sau đó, nghệ sĩ Thanh Tú đến với đạo diễn Lê Việt Cường. Hai người có chung một cô con gái.
NSND Thanh Tú ở tuổi 81 vẫn rất minh mẫn, khỏe mạnh. Bà sống lạc quan, yêu đời.
Sau 12 năm chung sống, họ chia tay khi đạo diễn Lê Việt Cường có người phụ nữ khác. Mối tình này để lại cho bà nhiều đau đớn, khóc tới bạc cả đầu. Đây cũng là người đàn ông mà mà sau khi chia tay rất lâu, bà vẫn còn làm thơ tình tặng ông, vẫn tha thiết yêu.
Nữ NSND từng chia sẻ trên báo Công an Nhân dân: “Cuộc đời không cho ai tất cả, nếu cho tôi nhan sắc và tài năng thì sẽ lấy của tôi điều gì đó, không may mắn về chồng, vất vả vì con. Âu cũng là quy luật mà thôi".
Nói về tình yêu, bà bộc bạch trên báo Dân Trí: "Tôi vẫn chờ đợi một hiệp sĩ trong lòng tôi bao nhiêu năm nay. Tôi vẫn chờ một điều không bao giờ đến. Nhưng nếu như tôi không chờ, tôi chẳng có lẽ gì để sống nữa.
Với tôi, tình yêu ở tuổi nào cũng vậy, chẳng khác gì và cũng không vì điều gì, tình yêu là sự đồng điệu giữa hai tâm hồn. Dẫu có nơi đâu, chỉ mỗi ngày trò chuyện, hỏi han như thế là đủ".
Hiện tại, NSND Thanh Tú đang sống cùng con gái và cháu ngoại trong một căn nhà ở Hồ Tây. Con gái bà cũng lận đận tình duyên không khác gì mẹ. Bà còn một căn nhà ở phố Triệu Việt Vương dùng để cho thuê.
Ở tuổi 81, nữ NSND có cuộc sống dư dả về vật chất thoải mái về tinh thần. Bà nhanh nhẹn, cười nói rổn rảng, trí nhớ minh mẫn. Bà hài lòng với cuộc sống hiện tại.
Bà hài lòng với cuộc sống hiện tại sau 2 lần đổ vỡ hôn nhân.
Sống an yên cùng con cháu.
Chia sẻ trên báo Tiền Phong về cuộc sống của mình, NSND Thanh Tú tâm sự, bà vẫn tự chạy xe đi đây đó, cách ngày đi bơi một lần, mỗi lần bơi 1.000 m.
“Tôi không giàu nhưng chẳng nghèo. Tôi chỉ có ước muốn được sống bên con cháu đến hết đời và làm nghệ thuật tới lúc chết. Tôi yêu con yêu cháu và tôi vẫn say mê nghệ thuật lắm”, NSND Thanh Tú nói trên báo Tiền Phong.
