Ultima dei quattro figli della grande star del cinema italiano Ugo Tognazzi, è figlia dell'attrice Franca Bettola, sorella di Gianmarco Tognazzi e sorellastra di Ricky Tognazzi e di Thomas Robsahm. Rispetto ai fratelli, preferisce fin dal principio il lavoro dietro la cinepresa e, dopo la morte del padre, inizia a lavorare come aiuto regista teatrale di Giulio Base con il quale porterà in scena "Crack", "Macchine in amore" e "La valigia di carne". È sempre grazie a Giulio Base che si approccia alla settima arte con la trasposizione cinematografica di Crack (1991) diretto e interpretato da Base, con Gianmarco Tognazzi, Mario Brega e Antonella Ponziani. Anche Ricky Tognazzi la impone come sua aiuto regista nella direzione di spot pubblicitari della Federazione Calcio contro la droga, della privatizzazione Enel, del Dizionario Treccani e del Duetto Tim. Assistente di Pino Quartullo, ha occasione di lavorare con Vittorio Gassman in Quando eravamo repressi (1992), mentre parallelamente dirige videoclip musicali: "Il gigante" di Paola Turci, "L'eccezione" di Carmen Consoli, "Mentre piove" di Sergio Cammariere, "America" di Roberto Kunstler e "f.d.m." di Rosita Celentano, con l'aiuto di Alex Infascelli.
Il debutto alla regia
Dopo i cortometraggi Non finisce qui (1997) con Gianmarco Tognazzi, C'ero anch'io (1999, che le varrà il Globo d'Oro come miglior cortometraggio) e Sempre a tempo (2000), dirige la sua opera prima Passato prossimo (2003) con Claudio Santamaria, Paola Cortellesi, Valentina Cervi, Gianmarco Tognazzi, Pierfrancesco Favino e Ignazio Oliva, storia di un gruppo di amici che si incontrano in un villino e raccontano la loro vita. Il risultato è buono, tanto che riesce a ottenere il Globo d'Oro per la migliore opera prima e il Nastro d'Argento per la migliore regista esordiente, nonché una candidatura ai David di Donatello. Ritorna poi ai videoclip con la regia di "Non mi lasciare qui" di Sergio Cammariere e "Passione" di Neffa, tratto dalla colonna sonora del film Saturno contro di Ferzan Ozpetek. Nel 2008 torna alla regia con L'uomo che ama, con Pierfrancesco Favino e Monica Bellucci, mentre nel 2013 dirige il pluripremiato Viaggio sola (2013), con protagonista una intensa Margherita Buy nei panni di Irene, una donna perennemente in viaggio che lavora come ispettrice alberghiera. Con l'attrice tornerà a lavorare nel 2015 per Io e lei, film in cui la Buy fa coppia con Sabrina Ferilli.
Nel 2020 è dietro la macchina da presa della serie con Paola Cortellesi Petra, mentre torna al cinema a inizio 2024 con Dieci minuti, tratto dal romanzo di Chiara Gamberale.
Nel 2024 esce anche il suo romanzo Ancora, edito da Mondadori.
