Кира Георгиевна Муратова (в девичестве Короткова) родилась 5 ноября 1934 года в бессарабском городе Сороки, в семье секретаря подпольного обкома компартии Румынии.
Сначала она училась на филфаке МГУ, затем во ВГИКе. Первые шаги в качестве режиссёра Кира Георгиевна сделала на Одесской киностудии. Её дебютным фильмом в 1962 году стала короткометражная лента «У Крутого Яра», снятая совместно с будущим мужем Александром Муратовым.
Через два года в результате их творческого союза появился уже полнометражный фильм «Наш честный хлеб».
Авторский почерк Муратовой проявился в её особенном подборе интересных человеческих характеров и судеб. Первыми самостоятельными фильмами режиссёра стали «Короткие встречи» и «Долгие проводы».
Привлекли внимание и такие картины, как «Перемена участи», «Астенический синдром» (получил награду Берлинского кинофестиваля в 1990 году). Начиная с 1987 года, работы режиссёра были неоднократно отмечены на самых различных кинофестивалях.
Кира Муратова является лауреатом Всесоюзного кинофестиваля, Российской независимой премии «Триумф», Главной премии Искусств Берлинской Академии, Премий «Ника» и «Кинотавр», кавалером ордена Ярослава Мудрого и других наград.
В лентах Киры Муратовой дебютировали такие таланты, как Зинаида Шарко, Нина Русланова, Рената Литвинова и другие.
Среди работ режиссёра в новом тысячелетии — фильмы: «Чеховские мотивы» (2002), «Настройщик» (2004), «Два в одном» (2007), «Мелодия для шарманки» (2009), «Вечное возвращение» (2012) и другие. Во многих своих картинах Муратова выступала и в качестве сценариста, а соавтором сценариев — её второй муж — художник Евгений Иванович Голубенко.
После выхода картины «Вечное возвращение» Кира Муратова заявила, что уходит из кинематографа и больше не будет снимать кино. Вместе с мужем она жила в Одессе.
Режиссер Кира Георгиевна Муратова скончалась 6 июня 2018 года в своей одесской квартире после тяжёлой болезни на 84-м году жизни.