Üniversite yıllarında reklam filmlerinde oynamaya başlayan Tuba Büyüküstün 5 Temmuz 1982 yılında İstanbul’da dünyaya gelmiştir. Baba tarafından aslen Erzurum’ludur.
Özel Doğuş Okullarında eğitim görmüş ardından Mimar Sinan Üniversitesi Güzel Sanatlar Fakültesi’ni bitirmiştir. Üniversite döneminde Yönetmen Tomris Giritlioğlu ile tanışmış ve oyunculuğa adım atmıştır.
Oyunculuk kariyerine Kanal D’de yayınlanan Sultan Makamı adlı dizi ile adım atan Tuba Büyüküstün daha sonra Çemberimde Gül Oya adlı dizide Zarife karakteri’ni canlandırmıştır.
28 Temmuz 2011 tarihinde Fransa Paris’te kendisi gibi oyuncu olan Onur Saylak ile evlendi. Bu evliliğinden 19 Ocak 2012 yılında Toprak ve Maya adlarında ikiz kızları olmuştur. Ancak evlilikleri 5 Haziran 2017 tarihinde son buldu.
Bugüne kadar Babam ve Oğlum, Sınav, Yüreğine Sor, Orman, Rüzgarın Hatıraları, Dar Elbise, İstanbul Kırmızısı, Sultan Makamı, Çemberimde Gül Oya, Ihlamurlar Altında, Asi, Gönülçelen, Kara Para Aşk, Cesur ve Güzel, Gülizar, Aşk Yolu gibi bir çok projede rol almıştır.
