Татьяна Николаевна Барамзина родилась в 1919 году в городе Глазове Вятской губернии в семье железнодорожного рабочего. Она окончила школу-семилетку и заочно училась до 1939 года в Глазовском педагогическом училище, где стала комсомолкой, членом обществ Осоавиахима и Красного Креста, научилась стрелять из винтовки. В 1936–1940 годах Барамзина работала учителем в сельских школах. В 1940 году она стала студенткой географического факультета Пермского педагогического института, одновременно работая воспитателем в детском саду.
После начала войны Татьяна Николаевна окончила курсы медсестер, стала донором. В 1943–1944 годах обучалась в Центральной женской школе снайперов, по окончании которой была направлена на 3-й Белорусский фронт. Когда после нескольких боев у нее стало падать зрение, Татьяна Николаевна, отказавшись от демобилизации, стала служить телефонисткой.
В июне 1944 года, в боях у деревни Малое Морозово в Белоруссии под сильным артиллерийским огнем Барамзина 14 раз исправляла порванную телефонную связь.
Барамзина Татьяна Николаевна © Национальный музей Удмурдской Республики имени Кузебая Герда
В составе стрелкового батальона она была направлена в тыл противника, пытавшегося вырваться из Минского котла. Столкнувшись у деревни Пекалин с превосходящими силами противника, Татьяна Николаевна уничтожила 20 вражеских солдат и оказывала помощь раненым.
Отступив в лес, советские солдаты укрылись в блиндаже, но туда ворвались гитлеровцы. Попав в плен, Барамзина была расстреляна после жестоких пыток.
24 марта 1945 года Татьяна Николаевна посмертно удостоена звания Героя Советского Союза и награждена орденом Ленина.
В Перми именем Барамзиной названа улица, также ее имя носит школа № 86. На фасаде Пермского государственного педагогического университета в 1968 году установили мемориальную доску, в 1990 году ее заменили барельефом работы скульпторов Николая Николаевича Хромова и Алексея Николаевича Шипигузова.