Tatyana Devyatova remporte aux Jeux olympiques de 1964 à Tokyo la médaille de bronze du relais 4x100 mètres quatre nages, et est éliminée en séries du 100 mètres papillon. Aux Championnats d'Europe de natation 1966, elle est médaillée d'argent du relais 4x100 mètres quatre nages.