Originaire de Téhéran, Golshifteh Farahani pratique le piano dès l’âge de 5 ans, devenant une réelle virtuose aux yeux de ses parents, qui l’engagent à poursuivre dans la voie musicale. Mais la jeune femme se lasse vite des classiques de Mozart et de Beethoven.

Fille d’un acteur et metteur en scène, c'est en toute logique que la jeune femme aux yeux noisette glisse vers le métier d’actrice à l’âge de 14 ans, dans le drame iranien "Derakhte Golabi". Elle ne s’arrête pas là, tournant dans une vingtaine de films en l’espace de dix ans, ses performances ne dépassant pas, jusqu'en 2008, les frontières du Moyen-Orient : Deux Anges, Demi-Lune ou encore Bab'Aziz, le prince qui contemplait son âme.

C’est grâce à Ridley Scott que l’actrice iranienne met un pied dans la machine hollywoodienne. Dans Mensonges d’Etat (2008), elle campe l’infirmière jordanienne Ashaï, qui charme Roger Ferris, un agent de la CIA incarné par Leonardo DiCaprio. Pour ce rôle, l’actrice est claire avec le réalisateur : elle garde ses vêtements et son voile. Le contrat est signé et Golshifteh se transforme alors en symbole d’espoir et de liberté, devenant la première star iranienne à tourner dans une production américaine depuis la révolution islamique de 1979.

Mais lors de la promotion du film, les choses se gâtent pour elle. Cette dernière défile sans son voile, chose qui ne plait guère à son pays natal, qui le lui fait d’ailleurs comprendre dès son retour, en lui interdisant de quitter le territoire iranien. Condamnée à rester en Iran pendant six mois, Golshifteh Farahani ne peut se rendre à Londres pour les auditions de Prince of Persia des studios Disney.

S'en est assez pour l'actrice, qui, lors d'une autorisation de sortie de vingt-quatre heures, s'exile en France pour y exercer son métier en toute liberté. Le pays l’accueille à bras ouverts, tout comme plusieurs réalisateurs de tous horizons qui ont eux aussi pris possession du sol français, tels que Hiner Saleem qui l’engage dans le burlesque Si tu meurs, je te tue (2010), le duo franco-iranien Vincent Paronnaud- Marjane Satrapi pour le poétique Poulet aux Prunes (2011) et le franco-afghan Atiq Rahimi dans le rôle-titre du bouleversant Syngué Sabour - Pierre de patience (2013).

En 2011, elle tourne sous la direction du réalisateur iranien Asghar Farhadi, lauréat de l’Ours d’argent au Festival de Berlin pour A propos d’Elly, drame dans lequel la comédienne, alors sous la pression des autorités iraniennes, campe Sepideh, une jeune épouse libre d’esprit qui convie Elly, une institutrice de Téhéran, à venir passer un week-end au bord de la mer. La portée du long-métrage résonne brutalement chez l’actrice, qui reconnaît en Elly son propre parcours de femme jugée sur des a priori.

Pris sous l’aile de Laurent Grégoire, l’agent, entre autres, de Marion Cotillard et Monica Bellucci, l’actrice iranienne est à l’affiche en 2014 du western engagé My Sweet Pepper Land d'Hiner Saleem, où elle campe une institutrice bafouée au cœur de la campagne kurde. La même année, elle retrouve Ridley Scott dans le péplum biblique Exodus: Gods And Kings, porté par Christian Bale.

En 2015, Golshifteh Farahani tourne sous la direction de son compagnon du moment Louis Garrel dans Les Deux amis, écrit par Christophe Honoré, où il est question d'un triangle amoureux. Elle joue pour ce dernier dans Les Malheurs de Sophie l'année suivante, et incarne la petite amie du très en vogue Adam Driver dans le nouveau Jim Jarmusch Paterson.

Elle campe aussi la femme de Pio Marmai dans le film de Noël pas comme les autres Santa et Cie d'Alain Chabat et se glisse dans la peau d'une combattante kurde se dressant contre l'extrémisme dans Les Filles du soleil. En 2019, Un divan à Tunis lui permet de jouer une psychologue énergique ouvrant un cabinet à Tunis après avoir passé de nombreuses années en France.

L'actrice n'en oublie pas le registre du divertissement grand public, comme en témoignent ses prestations dans Pirates des Caraïbes 5 (La Vengeance de Salazar) et le film d'action Netflix Tyler Rake emmené par l'infatigable Chris Hemsworth (son succès donne logiquement lieu à une suite en 2023, dans laquelle Golshifteh reprend son personnage). Elle tourne aussi sous la houlette de Arnaud Desplechin en jouant la compagne aimante de Melvil Poupaud dans Frère et soeur et se voit traquée car accusée de sorcellerie dans le thriller Roqya de Saïd Belktibia. Côté petit écran, elle campe l'un des personnages réguliers de la série SF Apple TV+ Invasion.