Née dans une famille issue de l'aristocratie iranienne, elle est élevée de façon progressiste et ses parents sont des intellectuels engagés.
À 14 ans, ses parents l'envoient étudier à Vienne en Autriche. Elle revient en Iran pour étudier aux Beaux-Arts, mais ne supporte pas les règles strictes qui y sont imposées et repart étudier en France.
Elle se destine d'abord au graphisme, mais se tourne finalement vers l'illustration. C'est le dessinateur David B. qui lui conseille de mettre son histoire en bulles : ainsi naît Persepolis, qui deviendra ensuite un film.
En 2005 elle est faite Chevalier des arts et des lettres.
En 2011 elle réalise un nouveau long-métrage, Poulet aux prunes, toujours adapté de l'une de ses BD.
En 2013 elle réalise La bande des Jotas, où elle tient pour la première fois un rôle d'actrice protagoniste.