Tuba Büyüküstün, 5 Temmuz 1982 senesinde İstanbul’da dünyaya geldi. İstanbul Özel Doğuş Okulları’ndan ve Mimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi, Sahne Dekorları ve Kostüm Tasarımı bölümünden mezun oldu.
Üniversiteye devam ederken öte yandan da reklam filmlerinde rol alan Tuba Büyüküstün, yönetmen Tomris Giritlioğlu aracılığıyla oyunculuğa başladı.
2003 senesinde, Aydın Bulut’un yönettiği Sultan Makamı’nın son bölümlerinde rol alarak oyunculuğa başlayan Büyüküstün, 2004 senesinde Çağan Irmak’ın yönettiği ve 1980 dönemi öncesindeki Türkiye’nin öyküsünü anlatan Çemberimde Gül Oya dizisinde Zarife kişiliğini canlandırarak kariyerinde önemli bir adım attı.
2004 senesinde Cemal Şan’ın yönettiği Gülizar filminde rol alan Tuba Büyüküstün, bu karakteri ile Sırbistan Karadağ Cumhuriyeti Uluslararası TV Festival Bar’da ”En İyi Kadın Oyuncu” ödülünü aldı.
2005 yılına Ihlamurlar Altında adlı drama dizisinde başrolü oynadı ve aynı yıl Babamla Oğlum adlı sinema filminde Aysun kişiliğini canlandırarak bir kez daha Çağan Irmak’la birlikte çalışan, Tuba Büyüküstün 2006 senesinde, komedi filmi Sınav aracılığıyla ünlü oyuncu Jean Claude Van Damme ile birlikte çalışma fırsatını yakaladı.
Tuba Büyüküstün, 28 Temmuz 2011 tarihinde Onur Saylak ile Paris’te evlendi. 19 Ocak 2012 tarihinde Toprak, Maya adlarında ikiz kızları oldu.
2013 senesinde 20 Dakika adlı dizide İlker Aksum ile başrolü paylaşımı yaptı. 5 Mart 2014 tarihinde yayınlanmaya başlayan Kara Para Aşk adlı dizide Engin Akyürek ile başrolü paylaşan Tuba Büyüküstün, dizide Elif Denizer kişiliğini canlandırıyor.
2014 Kara Para Aşk – Elif Denizer
2013 20 Dakika – Merve Aslanoğlu / Melek Halaskar
2010-2011 Gönülçelen – Hasret
2010 Yüreğine Sor – Esma
2007 2009 – Asi – Asiye
2006 Sınav – Zeynep Erez
2005 Aşk Yolu – Deniz
2005 Babam ve Oğlum – Aysun
2005-2007 Ihlamurlar Altında – Filiz
2004 Gülizar – Gülizar
2004 Çemberimde Gül Oya – Zarife
2003 Sultan Makamı – Nesrin
