Issue d’une famille italienne pauvre qui émigre aux États-Unis, Tina commence à travailler dans une filature à 12 ans. Son oncle lui apprend alors les rudiments de la photographie. Elle épouse un peintre et poète qui lui fait rencontrer les artistes de Los Angeles. Après avoir joué dans trois films à Hollywood, elle se lance dans la photo grâce aux bons conseils de Edward Weston, son nouveau compagnon. Modotti débarque au Mexique ; elle se lie à Frida Kahlo et Diego Rivera, adhère au PC et fait de la photographie son métier. Après l’assassinat de son nouveau compagnon, Mella, et à cause de son militantisme mal vu par les autorités, Modotti part à Moscou et participe à la guerre d’Espagne. De retour à Mexico, elle décède d’un infarctus à 46 ans –mort prématurée et mystérieuse-.
Ses photos sont exposées ou paraissent dans divers magazines. Après avoir réalisé des clichés très esthétiques, presque abstraits (de fleurs par exemple), elle utilise son appareil-photos pour glorifier les symboles du travail (mains, outils…), photographier le peuple et montrer à tous les injustices sociales ; elle réussit également quelques beaux portraits de ses proches.