Tatum Beatrice O'Neal, fiica celebrului actor Ryan O'Neal si a actritei Joanna Moore, s-a nascut pe 5 noiembrie 1963 in Los Angeles/California. Impreuna cu fratele ei, azi si el actor, Griffin O'Neal, au petrecut multi ani in copilarie alaturi de parintii lor, chiar si dupa despartirea acestora, pe platourile de filmare.
La numai 10 ani, filmeaza alaturi de tatal ei in "Paper Moon" (Luna de Hartie), regizat de Peter Bogdanovich in 1973, interpretand rolul Addie Loggins, o pustoaica ce ii manipuleaza pe toti din jur, cu care da lovitura: cucereste Oscarul (Best Actress in a Supporting Role) in 1974 si devine, pana la aceasta data, cea mai tanara castigatoare din istoria premiilor.
Dupa cateva legaturi amoroase/sexuale binecunoscute in lumea hollywoodiana cu Michael Jackson (se pare ca fost prima ei iubire), Melanie Griffith (un adevarat scandal mediatic), Jean-Claude Van Damme si Prince Albert of Monaco, in 1986 se casatoreste cu tenismenul John McEnroe cu care are trei copii: Kevin (nascut pe 23 Mai 1986), Sean (nascut pe 23 Septembrie 1987) si Emily (nascuta pe 10 Mai 1991).
Casatoria dureaza pana in 1994 dar lupta pentru custodia copiilor este mult mai de durata, tenismenul castigand custodia copiilor, datorita multiplelor probleme legate de droguri ale actritei, in 1998.
Actrita a dezaprobat legatura de dragoste a tatalui ei cu actrita Farrah Fawcett dar nu a impiedicat-o cu nimic sa-si expuna alaturi de acesta dezamagirea fata de organizatorii Oscarului 2010 care au omis sa o aminteasca la sectiunea "in memoriam" si sa se impace cu tatal ei dupa multi ani.