پدرش خسرو تسلیمی (مدیر تولید و تهیهکننده)، مادرش منیره آخوندنیا (تسلیمی) (بازیگر) و برادرش سیروس تسلیمی (فیلمنامهنویس و تهیهکننده و بازیگر) هر سه از چهرههای عرصهٔ فیلم و تئاتر میباشند.
سوسن تسلیمی فعالیت در تئاتر را از سال ۱۳۵۰ آغاز کرد و در ضمن تحصیلات خود را در سال ۱۳۵۲ در رشته تئاتر از دانشکده هنرهای زیبای دانشگاه تهران به پایان رساند و با داریوش فرهنگ (بازیگر و کارگردان) ازدواج کرد که این ازدواج به جدایی انجامید. تسلیمی قبل از سینما به عنوان بازیگر تئاتر فعال بود و با گروه «بازیگران شهر»، «تئاتر پیاده» و تئاتر «چهار سو» و کارگردانانی چون داریوش فرهنگ، هرمز هدایت، مهدی هاشمی، بیژن مفید و بهرام بیضایی همکاری میکرد.
فعالیت سینمایی او با بازی در فیلم چریکه تارا (بهرام بیضایی) در سال ۱۳۵۷ شروع شد که بازی او در این فیلم، در جشنواره سن سباستین مورد تقدیر قرار گرفت. وی در سال ۱۳۶۳ در مجموعه سربداران ساخته محمدعلی نجفی بازی کرد. تسلیمی، در این مجموعه نقش «فاطمه» را بازی کرد که زن پرقدرتی بود. او مردپوشی میکرد و سوار اسب میشد و رهبر گروهی از جنگجویان بود. در سال ۱۳۶۴، در گیرودار جنگ ایران و عراق، تسلیمی ایده فیلم باشو غریبه کوچک را در طرح کوتاهی، با بیضایی در میان میگذارد و او هم که در آن زمان در اندیشه ساخت فیلمی دربارهٔ بچهها بوده، آن را میپذیرد و پرورش میدهد. باشو غریبه کوچک، در سال ۱۳۶۹ و در زمانی که سوسن تسلیمی در سوئد به سر میبرد، پس از پنج سال توقیف، اکران شد.