Матлюба (Матлубэ) Алимова родилась 12 августа 1954 года в Андижане. По национальности — она наполовину узбечка (со стороны папы). Что же касается мамы, то с ее слов: «В маминой же крови намешано столько! И грузины, и русские, и поляки, и немцы…».
Окончила актёрский факультет ВГИКа (1978, мастерская Алексея Баталова). С 1978 года — актриса киностудии «Узбекфильм». Активно снималась в 1980-х гг, но с развалом системы советского кино роли исчезли и в 1990-е она была вынуждена вернуться в Узбекистан.
В 1978 году Матлюба окончила актерский факультет ВГИКа. Там она училась у выдающегося актера Алексея Баталова.
Об этом человеке Алимова и по сей день отзывается с глубочайшим уважением: «Баталов до сих пор остается для меня эталоном личности. А знаете, как он нас выпускал на сцену? Вот стоишь, волнуешься перед выходом и только соберешься выйти в нужный момент, как он берет за плечи и шепчет: «Стой, стой, стой…», а потом тихонько подтолкнет ладонями: «Пошла!» После этого, поверьте, уже ничто не страшно». С 1978 года Матлюба стала работать на киностудии «Узбекфильм».
Матлюба познакомилась с будущим мужем во ВГИКе. Он был студентом режиссерского факультета: наполовину русский, наполовину казах — Мурат Ахметов. Вышла замуж по большой и взаимной любви. Но Мурат был очень ревнив. Причем абсолютно без повода. Постоянно цеплялся к каждой ерунде, все время пытался уличить её в какой-то мнимой измене. Не выдержав всего этого Матлюба развелась. Сейчас Мурат живет в Алма-Ате, и дальнейшей его судьбой Матлюба не интересуется.
Сразу же после окончания ВГИКа состоялся дебют Матлюбы Алимовой в кино. Её первой ролью стала страстная Лаура в телесериале «Маленькие трагедии», поставленном Михаилом Швейцером по произведениям А.С. Пушкина. В первой же своей картине Матлюбе посчастливилось играть вместе с такими грандами отечественного кино, как Иннокентий Смоктуновский, Наталья Белохвостикова, Николай Бурляев, Владимир Высоцкий, Сергей Юрский.
Вслед за «Маленькими трагедиями» Алимову пригласили на роль гордой и дикой цыганки Насти в сериал «Цыган». Эта картина принесла актрисе всесоюзную славу. Алимова настолько органично вошла в эту роль, что все зрители поверили в ее цыганские корни. Да что там зрители! Сами цыгане признали ее своей! Матлюба Фархатовна рассказывает: «До сих пор во всех аэропортах цыгане подходят и сразу начинают говорить со мной по-цыгански.
Ну, понятное дело, я их сразу останавливаю: «А теперь по-русски, пожалуйста». А вообще, я им очень благодарна за то, что они назвали меня своей. Так и сказали: «Настя, ты наша!» Я не буду вдаваться в особенности цыганских взаимоотношений, но, поверьте, такие слова дорогого стоят. Подобное говорят далеко не каждому».
Позже, в 1985 году, Матлюба Алимова вновь сыграла роль Насти в продолжении «Цыгана» — «Возвращение Будулая». Восхитительная Матлюба Алимова прославилась в считанные дни благодаря рои цыганки Насти в «Цыгане». Этот фильм о скитаниях Будулая долгие годы был любимейшим в стране, а вместе с ним народная любовь лилась и на актрису, которой все искренне сочувствовали.
В 1980-е годы Матлюба Алимова снималась в кино немало. Среди этих работ были и главные, и эпизодические роли.
В главной роли Марики в фильме «В стремнине бешеной реки», 1980 г.
Наиболее известной является ее коварная Ирина – царица византийская из исторического сказа Геннадия Васильева «Василий Буслаев», 1982 г.
В 90-е годы Алимова отошла от кинематографа. Среди ее последних работ — роль в социальной притче грузинского режиссера Левана Закарейшвили «Они» (1992 год). Чуть позже вышла картина Рижской киностудии «Изобретатель фараона», где Алимова сыграла египетскую царицу Амасу. Кроме того, она снялась в одной турецкой картине.
С середины 90-х Матлюба Алимова (иногда в титрах — Ахметова) в кино снимается очень редко. Живёт в Ташкенте и занимается реставрацией бухарских и шахрисабских вышивок.
Долгое время она не могла свыкнуться с мыслью, что привычный уклад жизни полностью рухнул и больше не вернётся. Когда она поняла, что места в новом узбекском кино для неё нет, посвятила себя реставрации национальных ковров. В сознательном возрасте Матлюба пришла к православию и Церкви, и сейчас вера в Бога помогает ей преодолевать жизненные трудности.
В 21 веке актриса вновь стала появляться на экране. В 2009 году она снялась в экранизации гоголевского «Тараса Бульбы», сыграв служанку Эльжбеты.