Mira Nair è nata in una famiglia indiana del ceto medio. Ha studiato sociologia all'università di Delhi. Durante quel periodo ha recitato in una compagnia teatrale amatoriale. A 19 anni ha vinto una borsa di studio ad Harvard ed è partita per gli Stati Uniti.
Mira Nair ha anche recitato in alcuni dei suoi film (My Own Country, La famiglia Perez, Mississippi Masala), e oltre a dirigerli ha scritto la sceneggiatura di Kamasutra (Kama Sutra: A Tale of Love) e Salaam Bombay!.
Attualmente insegna all'università di Columbia a New York.