Актер родился 29 октября 1899 года в Тифлисе (сейчас Тбилиси), умер 17 сентября 1972 года в Палм-Спрингс, Калифорния от рака. В Тбилиси родился и очень почитаемый в мире режиссер Сергей Параджанов.
По-национальности Тамирофф-армянин. В 19-летнем возрасте он решил стать актером и был принят в московскую театральную школу. Его преподавателем был великий Константин Станиславский.
Тамирофф начал выступать на театральной сцене и много гастролировал. Во время гастролей в 1920 году в Нью-Йорке актер решил здесь остаться, ибо ему очень понравился город. В 20-30-х годах актер много работал на Бродвее, а с приходом в кинематограф звука начал успешно карьеру киноактера.
За свою жизнь актер снялся в более, чем в 150 фильмах.
Актер номинировался на «Оскар» как лучший актер второго плана за роли в картинах «По ком звонят колокола» (1943) и «Смерть генерала на рассвете» (1936). Актер получил «Золотой глобус» как лучший актер второго плана в фильме «По ком звонят колокола». В 1960 году у актера появилась своя звезда на Аллее славы.

Выборочная фильмография:

«Великое ограбление банка» (The Great Bank Robbery), 1969
«Жюстина» (Marquis de Sade: Justine), 1969
«Сто ружей» (100 Rifles), 1969
«Ликвидатор» (The Liquidator), 1965
«Прекрасным летним утром» (Par un beau matin d'ete). 1965
«Альфавиль» (Alphaville), 1965
«Лорд Джим» (Lord Jim), 1965
«Алмаз Топкапи» (Topkapi), 1964
«Черный тюльпан» (La tulipe noire), 1964
«Процесс» (Le proces), 1962
«Одиннадцать друзей Оушена» (Ocean's Eleven), 1960
«Прикосновение зла» (Touch of Evil), 1958
«Плохой сон» (The Black Sleep), 1956
«Мистер Аркадин» (Mr. Arkadin), 1955
«Черная магия» (Black Magic), 1949
«Семя дракона» (Dragon Seed), 1944
«Пять гробниц по пути в Каир» (Five Graves to Cairo), 1943