حاتمی در دوران کودکی تنها در دو فیلم از پدرش «کمال الملک» (سال ۶۲) و «دلشدگان» (سال ۷۰) جلوی دوربین رفت. لیلا حاتمی متولد مهرماه سال ۱۳۵۱ است.
به گزارش جام جم، او برای بازی در فیلم لیلا از پانزدهمین جشنواره فیلم فجر دیپلم افتخار گرفت و برای بازی در فیلم آب و آتش از پنجمین دوره جشن خانه سینما برنده جایزه بهترین بازیگر نقش اول زن شد.
لیلا حاتمی اولین جایزه جهانی اش را در سال ۱۳۸۱ از جشنواره مونترال کانادا برای بازی در فیلم ایستگاه متروک گرفت. وی دارای دو فرزند به نامهای مانی و عسل است.