A livello assoluto ha esordito in Coppa del Mondo nella stagione 2008/09, ha conquistato il primo podio il 16 gennaio 2011 nella gara a squadre ad Oberhof (2ª) e la prima vittoria il 20 febbraio 2011 sempre nella competizione a squadre a Sigulda. Conseguì la prima affermazione nel singolo il 25 febbraio 2012 a Paramonovo e nel singolo sprint il 25 gennaio 2017 a Sigulda. In classifica generale come miglior risultato si è piazzata al secondo posto nella specialità individuale nel 2015/16 e nel 2019/20.
Con la sua tredicesima vittoria nel singolo, il 10 gennaio 2021 Tat'jana Ivanova ha raggiunto l'italianaGerda Weissensteiner in testa alla graduatoria delle atlete non tedesche con il maggior numero di successi nella storia del massimo circuito internazionale (non considerando la specialità del singolo sprint).
Giochi Olimpici
Ha partecipato a tre edizioni dei Giochi olimpici invernali: a Vancouver 2010 è giunta al quarto posto nel singolo, a Soči 2014 ha concluso in settima posizione la prova individuale ed ha conquistato la medaglia d'argento nella gara a squadre. Il 22 dicembre 2017 la commissione disciplinare del Comitato Olimpico Internazionale ha preso atto delle violazioni alle normative antidopingcompiute dalla Ivanova in occasione delle Olimpiadi di Soči, annullando conseguentemente i risultati ottenuti, obbligandola a restituire la medaglia ricevuta e proibendole di partecipare a qualunque titolo a future edizioni dei Giochi olimpici[1]. Successivamente il 1º febbraio 2018 il Tribunale Arbitrale dello Sport ha accolto il ricorso presentato dall'atleta russa revocando così tutte le sanzioni comminatele dal CIO e restituendole quindi la medaglia conquistata, ad eccezione della possibilità di partecipare nelle successive Olimpiadi di Pyeongchang 2018[2]; ripresentatasi ai Giochi di Pechino 2022 ha conquistato la medaglia di bronzo nel singolo.