Althea Rae Duhinio Janairo naît à Honolulu, Hawaii (États-Unis). Elle a des origines philippine, chinoise et espagnole. Petite, elle souhaite devenir chanteuse. Elle participe notamment à l'émission Star Search à l'âge de 17 ans. Elle est éliminée dès le premier tour. Elle est cependant repérée par un producteur de cinéma local et s'oriente alors vers une carrière cinématographique. Son premier rôle est celui d'Amy dans le film de Jack Bravman, Zombie Nightmare, en 1986. Elle prend alors le pseudonyme de Tia Carrere.
Souhaitant continuer dans cette voie, Tia Carrere s'établit à Los Angeles (Californie, États-Unis) et devient mannequin quelques mois. Elle décroche un rôle dans Hôpital central entre 1985 et 1987. Dans le même temps, elle fait une brève apparition dans l'Agence tous risques, qui était supposé lui proposer un rôle principal. Elle participe aussi à un épisode de Supercopter, Code Quantum et Mac Gyver, où elle campe une instructrice de karaté.
Elle enchaîne ensuite les films comme Le commando de la dernière chance de Richard Lang en 1989, Fatal Mission de George Rowe en 1990 et enfin un rôle plus notable dans Harley Davidson et l'homme aux santiags de
Simon Wincer. Elle interprète généralement un personnage asiatique aux origines diverses (chinoise, japonaise...).
Son premier grand rôle est celui de Cassandra, chanteuse de rock et amoureuse de Wayne (
Mike Myers), dans Wayne's World en 1992. Elle reprend son rôle l'année suivante dans
Wayne's World 2. Elle interprète également trois titres sur la bande originale du premier film. Enfin, elle est nominée aux MTV Movie Award de 1992 pour ce rôle dans la catégorie « Femme la plus désirable ».
Le 22 novembre 1992, Tia Carrere se marie à un producteur italien/libanais, Elie Samaha. Elle divorce en février 2000. En 1993, elle sort son premier album solo intitulé Dreams sous le label Reprise. Son disque est certifié disque de platine aux Philippines. S'ensuivent d'autres rôles dans des films importants, notamment le rôle de Juno Skinner dans
True Lies (film d'action aux côtés d'
Arnold Schwarzenegger en 1994), de la voleuse Gina Walker dans The Immortals (1995), et de la secrétaire Victoria Chapell dans High School High et enfin dans
Soleil levant, où elle incarne Jingo Asakuma aux côtés de
Sean Connery.
De 1999 à 2003, Tia Carrere obtient le rôle principal de la série Sydney Fox, l'aventurière. Elle y joue Sydney Fox, un professeur en archéologie. Son rôle est inspiré d'Indiana Jones et de Tomb Raider. Plus récemment, Tia Carrere a prêté sa voix à la soeur de Lilo, « Nani » dans le dessin animé
Lilo et Stitch, ainsi que les suites et les dérivés de la licence, comme les jeux vidéos par exemple. Elle continue sa carrière dans le doublage en prêtant sa voix à la Reine Tyr'ahnee dans la série animée Duck Dodgers.
En août 2003, Tia Carrere a reçu un Lifetime Achievement Award (Récompense pour l'ensemble de sa carrière) des mains de la présidente des Philippines Gloria Macapagal-Arroyo, pour célébrer sa carrière cinématographique et discographique. Elle se remarie le 31 décembre 2002 avec Simon Wakelin, avec lequel elle a eu une fille, Bianca, née le 25 septembre 2005.
Elle participe en tant que concurrente dans l'émission de télé-réalité Dancing with the Stars mais a été éliminée le 3 février 2006. Elle apparaît également de nouveau dans des séries télévisées comme Newport Beach en 2006 ou Nip/Tuck en 2007. Enfin, elle sort un nouvel album intitulé Hawaiiana en 2007, pour lequel elle reçoit une nomination aux Grammy Awards dans la catégorie Meilleur album hawaiien (« Best Hawaiian Music Album »).