Родилась 9 ноября 1983 года в подмосковской Электростали в семье актеров-кукольников. У нее также есть младшие брат и сестра. «Мама всегда понимала, что мною надо заниматься, и уже в детском саду у меня было синхронное плавание, английский язык, русское народное пение», – говорит актриса. В школу Глафира пошла уже в Москве, куда вскоре перебрались Тархановы. С детства Глафира пробовала себя в самых разных направлениях: от игры на скрипке до фигурного катания. «Я занималась и бальными танцами. Даже в Академии им. Дягилева на балетном отделении училась, но потом ушла в обыкновенную школу. Позднее был еще и физико-математический класс. Полгода проучилась в киношколе. В итоге, после 9-го собиралась в медучилище, но не пошла. И поступила в школу Галины Вишневской на оперное отделение. Эту школу, в итоге, закончила. Правда, насколько я понимаю, меня туда взяли в виде эксперимента, чтобы посмотреть, что из меня получится», – признается актриса.
Несмотря на серьезное желание пойти в медицинский и стать косметологом, Тарханова все же оказалась в театральном. В Школу-студию МХАТ она попала случайно – и сразу же решила, что это именно ее место. Актерская стезя оказалась для Глафиры удачной уже с первого курса. «Я училась у Константина Райкина, и уже в конце первого курса меня взяли в спектакль «Шантеклер» на маленькую роль с небольшой вокальной партией – я должна была заменить актрису, уходящую в декретный отпуск. Поскольку в плане вокала я на тот момент была лучше всех на курсе подготовлена, то взяли именно меня. В конце второго курса я сыграла главную роль в «Доходном месте» Островского, дальше была Нина в «Маскараде» Лермонтова, потом выпустили «Женитьбу Бальзаминова», – вспоминает Глафира.
Неудивительно, что окончив учебу в 2005-м, Тарханова поступила в труппу театра Константина Райкина «Сатирикон». Кинодебют состоялся, когда Глафира была еще студенткой. В 2003 год она сыграла Фиону в фильме Александра Сабба «Театральный блюз». Затем была небольшая роль в мини-сериале «Казароза» (2003). Телезрителям она запомнилась ролью лирической барышни Тани Зайцевой, невесты эсера, в мини-сериале Владимира Хотиненко о русской контрразведке начала ХХ века «Гибель империи» (2005). Узнаваемость и популярность пришли к Глафире на следующий года, в 2006-м, когда на телеэкраны вышел сериал Александра Баранова «Громовы». Глафира сыграла одну из ведущих ролей – Насти, дочери Громовых – счастливого семейства, которое внезапно лишается кормильца. Мини-сериал имел хорошие рейтинги, и в 2007 году вышло продолжение проекта «Громовы. Дом надежды» (2007). Лиричная, наивная девушка с ангельским лицом – такой актрису полюбили российские телезрители. В том же 2007-м году Тарханова появилась на экране в образе литературной героини Лизы в сериале по знаменитому роману Достоевского «Бесы». И в главной роли в сериале Алексея Пиманова «Александровский сад 2» (2007) в образе девушки Майи, помогающей милиционеру разоблачить криминального авторитета.
Получив долю популярности, Глафира стала более востребованной на ТВ, а затем и в большом кино. Она снимается как телесериалах («Сердце не камень», 2012), так и в полнометражном кино («Любовники», 2006, «Три женщины Достоевского», 2010) . Глафира не только успешна в карьера, она также мать троих сыновей, родившихся в браке с актером Алексеем Фаддеевым. Кроме того, она получает второе образование на психологическом факультете МГУ. Тарханова подчеркивает, что обожает профессию актрисы, но ее единственное табу – не сниматься обнаженной.