Valery Tscheplanowa wurde 1980 im sowjet-russischen Kasan als Veronika Walerjewna Tscheplanowa geboren und wuchs bei ihrer Urgroßmutter auf dem Land auf. Später übernahm sie den Vornamen ihres früh verstorbenen Vaters. Gemeinsam mit ihrer Mutter übersiedelte sie bereits in jungen Jahren nach Deutschland.

Dort begann Tscheplanowa dann auch ihre künstlerische Ausbildung: Mit 17 Jahren lernte sie an der Palucca Schule in Dresden Tanz, ab 1999 studierte sie an der Berliner Hochschule Ernst Busch erst Puppenspiel, dann bis 2005 Schauspiel. Ab 2006 wurde sie für drei Jahre festes Ensemble-Mitglied des Deutschen Theaters Berlin, wo sie unter anderen unter der Regie von Dimiter Gotscheff und Jürgen Gosch spielte. Später war Tscheplanowa auch am Residenztheater München und am Schauspiel Frankfurt zu sehen. Dabei verkörperte sie von Beginn an immer wieder auch Männerrollen wie Goethes Tasso oder Schillers Franz Mohr.

2008 hatte sie mit einer kleinen Rolle in "Speed Racer" der Wachowskis ihr Kinodebüt, erlangte aber auch etwa zeitgleich im Fernsehen durch die Serie "Doktor Martin" Bekanntheit. Beiden Medien blieb sie neben ihrer fortlaufenden Theatertätigkeit treu, trat in Fernsehreihen und -serien wie "Tatort", "Der Zürich-Krimi" sowie Dominik Grafs "Im Angesicht des Verbrechens" auf, spielte aber auch in Kinospielfilmen, etwa für Andreas Dresen in "Whisky mit Wodka" (2008) an der Seite Henry Hübchens und für Jan Schomburg in "Über uns das All" (2011). 2017 spielte Tscheplanowa das erste Mal auf der Leinwand eine russischsprachige Hauptrolle in der preisgekrönten griechisch-bulgarisch-französischen Ko-Produktion "O gios tis sofia" ("Son of Sofia") als Mutter des 11-jährigen Protagonisten Misha.

Seit 2019 übernimmt Tscheplanowa regelmäßiger Film- und Fernsehrollen. 2021 war sie zum einen mit Tobias Moretti im Thriller "Das Haus" zu sehen, wo sich beide als Ehepaar gefangen in ihrem isolierten Hightech-Ferienhaus wiederfinden, zum anderen im Nachkriegsdrama "Trümmermädchen – Die Geschichte der Charlotte Schuhmann" als Schauspielerin und Leiterin eines "Fräuleinkurses", in dem sie junge Frauen das Streben nach Emanzipation lehrt. In Mareike Wegeners Spielfilmdebüt "Echo" übernahm sie 2022 die Hauptrolle der traumatisierten Kommissarin und Afghanistan-Veteranin Saskia Harder, die in Friedland zwischen Weltkriegsbombenfunden in einem mysteriösen Mordfall ermittelt.

Nebenher ist Tscheplanowa außerdem als Sängerin – insbesondere als Fassbinder-Interpretin – sowie als Sprecherin für Hörspiele/-bücher aktiv, wofür sie wie für ihre Schauspielleistungen ausgezeichnet wurde, so 2018 mit dem Deutschen Hörbuchpreis in der Kategorie "Beste Interpretin" für ihre Lesung von Paulus Hochgatterers "Der Tag, an dem mein Großvater ein Held war". Bereits 2014 gewann sie den Alfred-Kerr-Darstellerpreis, 2015 den Bayerischen Kunstförderpreis, 2017 dann den Kunstpreis Berlin von der Akademie der Künste. Für ihre Bühnendarbietung in Frank Castorfs "Faust"-Inszenierung wurde sie im selben Jahr zur Schauspielerin des Jahres gewählt.