ב-1.19 עוזבת תמימה יודלביץ את בית הוריה ונוסעת למוסקבה כדי להיבחן ל"הבימה" ומתקבלת. היא למדה ב"סטודיה הדרמטית" ללימוד משחק, שפעל לצד תיאטרון הבימה במוסקבה בהדרכת השחקן הבמאי הארמני ייבגני וכטנגוב. ב-1919 צורפה באופן רשמי לצוות שחקני תיאטרון הבימה. תפקידה הראשון בהבימה היה "פרידה" ב"הדיבוק". ב-1926 עזבה תמימה יודלביץ יחד עם חברי להקת "הבימה" את מוסקבה מבלי שוב. הלהקה יצאה למסע הופעות בארצות הברית שנמשך קרוב לשנתיים. שם, בארצות הברית בשנת 1927 חל פילוג בלהקה. חלק ניכר משחקני הלהקה החליטו לעלות לארץ ישראל. ואילו נחום צמח מייסד התיאטרון וקבוצת שחקנים החליטו שהם נשארים בארצות הברית. במרץ 1928 עולים שחקני "הבימה" לארץ ישראל. בין הבאים גם תמימה יודלביץ. מאמצת ותומכת בלהקת השחקנים מרגוט קלאוזנר, מי שהייתה לימים מייסדת אולפני הרצליה. באותם ימים הפך תיאטרון הבימה לקולקטיב שיתופי שכל חבריו הופכים להיות בעלים ומנהלים של התיאטרון בעלי זכות שווה ואחריות בקביעת דרך ניהולו. ההצגה הראשונה של הבימה שהועלתה בארץ ישראל היא "האוצר" מאת שלום עליכם. יודלביץ גילמה בהצגה זו את "אלקה הזהבית". ב"הסוחר מוינציה" גילמה את המשרתת פורציה. ב-1942 העלה הבימה את "האדמה הזאת" מאת אהרון אשמן. תמימה גילמה בהצגה זו את "ריזיל".

לאורך למעלה מ-40 שנות משחק ב"הבימה" הופיעה תמימה יודלביץ בעשרות הצגות. רבים מהתפקידים שגילמה היו תפקידים "יהודיים". לרוב לא שיחקה בהצגות בתפקידים ראשיים, אולם הייתה אהובה על הקהל בזכות "משחקה ששידר עממיות חום אוטנטיות ונאמן למקור " ובנוסף מספרים מכריה הייתה תמימה יודלביץ אישה נעימה ולבבית. בהצגת "הדיבוק" "הצגת הדגל" של תיאטרון הבימה גילמה תמימה יודלביץ את "פרידה", האומנת הזקנה של לאה, בהצגה "מירל'ה אפרת" של המחזאי היהודי יעקב גורדין גילמה את "חנה דבורה" אימא של שיינדל'ה, ובהצגה "טוביה החולב" גילמה יודלביץ את "גולדה". הצגות נוספות שבהן נטלה חלק תמימה יודלביץ היו": "היהודי זיס", "אבות ובנים", "אוריאל דקוסטא", "מעשה כשפים", "ילדי השדה", "עלי כנור", "וילהלם טל", "שומרים", "אבות ובנים", "כתריאלים", "בסבך המשפחה", "שש כנפיים לאחד", "עמודי החברה", "אדם ושטן", "חטיפת בנות הסבינים", "שדוכים", "הבשורה", "במטבח", "יום ולילה", "הציפור הכחולה", "חליל הכשפים", "מעשה בנסיך", "בית התה של ירח אוגוסט", "לא אמות כי אחיה", איי-לייק-מייק" ועוד. באוקטבר 1958 התכבדה תמימה יודלביץ בגזירת סרט חנוכת גינה ציבורית ע"ש נחום צמח ברחוב חיסין. ב-1962 יצאה לגמלאות. היא התגוררה ברחוב פרוג בתל אביב באזור המכונה "שכונת הבימה", בה התגוררו כידוע רבים משחקני בתיאטראות הבימה והאוהל.

ביום ד', 18.10.1967 ערב חג הסוכות הלכה תמימה יודלביץ לעולמה. היא נפטרה ערירית בגיל 75 (בעיתונות דאז נכתב שנפטרה בגיל 83). ארונה הוצב ביום ו' 20.10.1967 ברחבת תיאטרון הבימה בתל אביב ומשם יצא מסע ההלוויה לבית העלמין בנחלת יצחק שם הובאה לקבורה. הותירה אח, יוסף יודלביץ שעלה לארץ לפניה ב-1908, התיישב בכפר סבא והקים במקום משק חקלאי. יוסף היה איש ציבור ידוע בכפר סבא, והיה חבר בגופים ציבוריים וכלכליים שונים. אחיה הבכור של תמימה יודלביץ, מרדכי יודלביץ היה פעיל בתנועת "המזרחי" ועסק בחקר תולדות היהודים בזמן התלמוד ובמקורות התלמוד ואף כתב כמה ספרים בנושאים אלה. הוא נפטר בשנת 1953 בתל אביב. אח נוסף של תמימה יודלביץ, גרשון יודלביץ היה מראשוני קיבוץ גניגר שבעמק יזרעאל וחבר בקיבוץ זה במשך שנים רבות. הוא נפטר ב-1965. במסגרת פרויקט של עיריית תל אביב להנצחת אמנים ואנשי תרבות שפעלו ויצרו בתל אביב הוצב על חזית הבית ברחוב פרוג 31 בתל אביב בו התגוררה תמימה יודלביץ שלט הנצחה משותף לשחקנית תמימה יודלביץ ולמורה והשחקנית פניה ליוביץ. השתיים התגוררו באותו בניין.