Филологией Аза Алибековна начала интересоваться с детских лет.
В 1944 г. Тахо-Годи окончила Московский государственный педагогический институт им. В. И. Ленина. После окончания института она поступает в аспирантуру этого института по отделению классической филологии, где сначала учится у профессора Н. Ф. Дератани.
В 1949 г. А. А. Тахо-Годи, изгнанная из Педагогического института как дочь врага народа, защищает в Московском университете кандидатскую диссертацию «Поэтические тропы Гомера и их социальный смысл».
Приглашается для работы на кафедру классической филологии Московского университета и вскоре (в 1959 г.) защищает в Институте мировой литературы Академии наук докторскую диссертацию о рецепции античности в русской литературе.
На протяжении десяти лет с момента защиты кандидатской диссертации (1949—1958 гг.) преподает античную литературу, латинский и греческий языки студентам и аспирантам в Московском областном педагогическом институте им. Н. К. Крупской. Член редакционной коллегии серии книг «Библиотека античной литературы», выпущенной издательством «Художественная литература».
С 1962 по 1996 г. А. А. Тахо-Годи заведует кафедрой классической филологии Московского университета.
В 1965 г. она была утверждена в звании профессора, а в 1992 г. получила звание заслуженного профессора.
Научные интересы проф. А. А. Тахо-Годи связаны с античной литературой в её эстетическом и философском аспекте, с терминологическими исследованиями; изучением жанров и стилей, античной риторики, греческой мифологии, рецепции античности в русской литературе, типологии античной культуры.
Отец, Алибек Алибекович Тахо-Годи (1892—1937), выпускник юридического факультета Московского университета (окончил курс в 1916 г.), видный государственный деятель, был расстрелян, мать, Нина Петровна Тахо-Годи (урожденная Семёнова, 1894—1982), отбывала срок в лагерях в Мордовии. Брат Хаджи-Мурат (1919—2002) — заслуженный юрист России, криминалист, специалист по проблемам трасологии и баллистики; сестра Тахо-Годи Муминат Алибековна (1931 г.р.), профессор Северо-Осетинского госуниверситета, специалист по французской литературе.
Учась в аспирантуре, Аза Алибековна знакомится с Алексеем Фёдоровичем Лосевым (1893—1988), философом и филологом, исследователем античной философии, мифологии, литературы и древних языков, становится его ученицей, близким другом, а впоследствии спутницей жизни и хранительницей его наследия.
Список научных работ А. А. Тахо-Годи включает не менее 300 наименований.
Автор предисловия и комментария к изданиям
Под редакцией и с комментариями А. А. Тахо-Годи вышло полное собрание сочинений Платона на русском языке (1990—1994).
Автор монографий
Она написала более трёхсот статей для энциклопедии «Мифы народов мира» (1980—1982, 1987—1988).
А. А. Тахо-Годи ведёт издательскую деятельность по публикации трудов А. Ф. Лосева.
Автор биографии А. Ф. Лосева в серии «ЖЗЛ», ISBN 978-5-235-03029-9.
Медаль Института философии РАН «За вклад в развитие философии», 2011.