Mit 17 nahm sie am Talentwettbewerb Star Search teil, schied aber schon in Runde eins aus. Während eines Einkaufsbummels in Waikiki kurze Zeit später wurde sie von den Eltern des Filmproduzenten Mike Greco entdeckt. Greco war von Carrere begeistert und er gab ihr die Rolle der Lani in Aloha Summer.

Daraufhin folgten weitere kleinere Filmrollen. Tia Carrere zog dann nach Los Angeles, wo sie als Model arbeitete, bevor sie eine Rolle in der Fernsehserie General Hospital bekam. Sie spielte von 1985 bis 1987 mit. Weltweit bekannt im Kino wurde sie mit der Darstellung einer Rocksängerin in der Komödie Waynes World (1992). Im Jahr darauf folgte Wayne's World 2. Carrere übernahm alle Gesangspartien der Filme selbst und ist auch auf dem Wayne's World-Soundtrack mit drei Liedern vertreten. In den achtziger und neunziger Jahren übernahm Tia Carrere Rollen in zahlreichen Fernsehserien, wie zum Beispiel Airwolf, A-Team und MacGyver. Im Kino war sie unter anderem zu sehen in Die Wiege der Sonne (1993), True Lies (1994) und High School High (1996). Auch ihre Gesangskarriere verfolgte sie weiter. 1993 veröffentlichte sie ihr erstes Soloalbum mit dem Titel Dream, das auf den Philippinen Platinstatus erreicht. Für den Soundtrack von Batman: Mask of the Phantasm” sang sie das Lied I never even told you”. Am 22. November 1992 heiratete Tia Carrere den Produzenten Elie Samaha; im Februar 2000 wurde das Paar geschieden. Am 31. Dezember 2002 heiratete Carrere den Fotojournalisten Simon Wakelin. Beide leben mit ihrer gemeinsamen Tochter im kanadischen Toronto.