Отец — Иоганн Робертович Пельтцер был актёром и всю жизнь называл себя Иваном Романовичем. Мать — еврейка, дочь казённого раввина Киева.
Актёрскому мастерству Татьяна училась у своего отца, который ставил её первые спектакли. На сцену она впервые вышла в девять лет. Профессиональную актёрскую деятельность Пельтцер начала в 1920 году в Передвижном театре Политуправления.
В 1947 — 1977 годах Татьяна Пельтцер служила в Московском театре Сатиры.
Татьяна Ивановна — удивительная актриса, ее никто не помнит молодой: в кино она начала сниматься в 40 лет, а известность к ней пришла почти в 50.
Настоящая, всенародная известность пришла с выходом экранизации киноверсии спектакля Театра Сатиры «Свадьба с приданым». После роли в фильме «Солдат Иван Бровкин» она получила эпитет «мать русского солдата», и в следующем фильме о Бровкине её роль переписывается специально, чтобы стать одной из основных в фильме.
В феврале 1977 года Пельтцер, после скандала с главным режиссёром театра Сатиры Валентином Плучеком, перешла в Театр им. Ленинского комсомола, к Марку Захарову. Именно в его спектаклях она «создавала поле», «держала зал». В Ленкоме актриса работала почти до самого последнего дня своей жизни.
С 1980-х годов начала пропадать память. 1991 год провела в психиатрической больнице им. Ганнушкина, откуда её привозили на спектакли. Один из последних спектаклей с участием Пельтцер — «Поминальная молитва», где актриса играла практически без слов , а реплики за неё говорил Александр Абдулов. Несмотря на это, публика её обожала. В последнее время в «Ленком» ее привозили просто так — она уже не играла, только сидела в гримерной, дышала театральным воздухом.
Умерла 16 июля 1992 года, после инфаркта и пневмонии. Хоронили Татьяну Ивановну в закрытом гробу. Уже после смерти стало известно, что пациенты клиники её били. Похоронена в Москве на Введенском кладбище, рядом с отцом и братом.
P.S. Один актер, которого однажды обсуждали на собрании труппы за пристрастие к спиртному, после нелестного выступления актрисы, обидевшись, сказал: "А вы, Татьяна Ивановна, помолчали бы. Вас никто не любит… кроме народа!" И потом долго испытывал неловкость за эти слова.
