Née en 1983 à Istanbul, Azra Deniz Okyay commence la photographie à l'âge de 12 ans et devient à 14 ans l'assistante de la photographe Dora Gunel. Après avoir terminé ses études secondaires au lycée français Pierre Loti d'Istanbul, elle part à Paris pour étudier le cinéma à l'université Sorbonne-Nouvelle, où elle obtient une licence et une maîtrise. Elle travaille dans la société de production Partizan de Michel Gondry puis retourne en Turquie en 2010 et devient la première femme réalisatrice chez Depo, une société de production publicitaire à Istanbul. Elle réalise plusieurs courts métrages et clips musicaux. Ses travaux sur l'art vidéo ont été sélectionnés dans des expositions et des galeries internationales. En 2020, elle réalise son premier long-métrage, Les Fantômes d'Istanbul.