Grâce à son travail de peintre, Mitra Farahani obtient en 1998 une bourse d'études à Paris. En 1999, elle suit des cours de vidéo à l'École nationale supérieure des arts décoratifs à Paris[1],[2] ; elle tourne un premier documentaire qui obtient un grand succès dans plusieurs festivals internationaux : intitulé Juste une femme, il montre le visage d’une femme trans à Téhéran. Sélectionné à la Berlinale, le film reçoit le prix spécial du jury des Teddy Awards[3].
En 2004, son long métrage documentaire sur l'amour et la sexualité en Iran, Tabous, est lui aussi sélectionné à la Berlinale[4].
En 2006, elle réalise Behjat Sadr : le temps suspendu, un portrait documentaire de la peintre iranienne Behjat Sadr[5].
Le , Mitra Farahani est arrêtée en arrivant à l’aéroport de Téhéran. Le , elle est remise en liberté sous caution.
En 2013 sort en salles le film Fifi hurle de joie, documentaire sur le peintre iranien exilé Bahman Mohassess, que la réalisatrice a retrouvé à Rome en 2010 et « dont elle filme, sans avoir prémédité ce moment, la mort en direct. Cet instant n'occulte pas le reste du film, mais il nous sidère et nous retient à lui seul[6]. »
