В первый раз Татьяна вышла на сцену еще в 1913 году, исполнив небольшую роль в екатеринославской постановке «Камо грядеши».

В конце 20-х Татьяна Пельтцер познакомилась с немецким коммунистом и философом Гансом Тейблером, приехавшим в Москву учиться в Школе Коминтерна. В 1927 году она вышла за него замуж, а в 1930 году супруги переехали в Германию. Там Татьяна по ходатайству мужа вступила в Коммунистическую партию Германии и устроилась машинисткой в Советское торговое представительство. Играла в спектаклях Эрвина Пискатора.

В 1931 году Татьяна вернулась в Советский Союз, работала машинисткой. позже служила в различных театрах. В 1940 году устроилась в Театр Миниатюр, в котором проработада до 1947 года. В этом театре она оказалась в компании Рины Зеленой, Марии Мироновой, Александра Менакера, Натальи Нурм, Юрия Хржановского. С 1947 по 1977 год — актриса Театра Сатиры.

В кино дебютировала маленькой ролью в сатирической комедии «Свадьба» (1943), затем появилась в драме «Она защищает Родину». Первая значительная роль в кино — Плаксина в фильме Григория Козинцева и Леонида Трауберга «Простые люди» (1945). Огромную популярность принесла актрисе роль Лукерьи в спектакле «Свадьба с приданым», который был снят на плёнку и широко демонстрировался в кинотеатрах страны. Следом вышел фильм «Солдат Иван Бровкин», где сыграла мать главного героя.

«В кино, что такое настоящая режиссура, я поняла, поработав с Григорием Михайловичем Козинцевым. Его ассистентка, видевшая меня в театре, уговорила вызвать меня в Ленинград на пробу в фильме «Простые люди». Козинцев ставил его вместе с Траубергом. Помню, приехала я на студию, стою в бюро пропусков, вахтёрша меня этак взглядом смерила: «И чего, мол, такое из Москвы в Ленинград возят...» Козинцев мне потом говорил: «Если бы вы знали, какая у вас была отвратительная проба!» Но он поработал со мной, и роль (чудо, а не роль — женщина-одесситка, которая все потеряла в военных скитаниях, кроме оптимизма и душевности) удалась. Я в первый раз на съёмках поняла, как надо жить по режиссёрскому рисунку. «Простые люди» тогда на экран не вышли, картину выпустили лишь через несколько лет, и Козинцев её не любил. А мне эта работа дорога...» Татьяна Пельтцер.