Claudia Sheinbaum Pardo nació el 24 de junio de 1962 en la Ciudad de México. Es la segunda hija del matrimonio del químico Carlos Sheinbaum Yoselevitz y la bióloga Annie Pardo Cemo, ambos participantes del movimiento estudiantil en México de 1968. Se casó en 1987 con Carlos Imaz Gispert, miembro fundador del Partido de la Revolución Democrática (PRD) y jefe Delegacional de Tlalpan (2003-2004), pero se separaron en 2016.
En noviembre de 2022, anunció su compromiso matrimonial con Jesús María Tarriba, doctor en ciencia física por la UNAM y excompañero universitario.
Cursó el bachillerato en el Colegio de Ciencias y Humanidades (CCH), Plantel Sur. Sus estudios universitarios los cursó en la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), donde obtuvo en 1989 la licenciatura en Física con su tesis «Estudio termodinámico de una estufa doméstica de leña para uso rural». Posteriormente en 1994 obtuvo el grado de Maestría en Ingeniería Energética con la tesis «Economía del uso eficiente de la energía eléctrica en la iluminación». En 1995 fue la primera mujer en ingresar al doctorado en ingeniería en energía en la Facultad de Ingeniería de la UNAM y obtener un grado de doctora con la tesis «Tendencias y perspectivas de la energía residencial en México». En ese año viajó a California para realizar su trabajo de investigación para su doctorado en el Lawrence Berkeley Laboratory durante 4 años, becada por la Universidad Nacional Autónoma de México.
En 1995 se incorporó al cuerpo académico del Instituto de Ingeniería de la UNAM, centrando su trabajo en la investigación para documentar la vinculación entre energía y el cambio climático.
Es egresada del Programa de Estudios Avanzados en Desarrollo Sustentable y Medio Ambiente (LEAD-México) del Centro de Estudios Demográficos, Urbanos y Ambientales y es egresada del Programa de Estudios Avanzados en Desarrollo Sustentable de El Colegio de México; asimismo es miembro del Sistema Nacional de Investigadores y de la Academia Mexicana de Ciencias. Fue asesora de la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía y de la Gerencia de Estudios Económicos de la Comisión Federal de Electricidad (CFE).
Es investigadora titular del Instituto de Ingeniería de la UNAM. En el año 2007 se incorporó al Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de la ONU en el tema de energía e industria, como autora por contribución para el tema «Mitigación del cambio climático» del Cuarto Informe de Evaluación. Dicho grupo fue galardonado con el Premio Nobel de la Paz el mismo año, junto con Al Gore, «difundir un mayor conocimiento sobre el cambio climático causado por el hombre y poner las bases para tomar las medidas necesarias para contrarrestar ese cambio».
Durante su formación universitaria fue integrante del CEU de la UNAM, grupo de estudiantes que posteriormente se convertiría en el brazo juvenil fundador del Partido de la Revolución Democrática.
El 20 de noviembre de 2000 fue presentada su inclusión en el gabinete del Jefe del DF Andrés Manuel López Obrador, asumiendo el 5 de diciembre de 2000 la Secretaría de Medio Ambiente del Distrito Federal.
Durante su gestión fue responsable de la construcción del segundo piso del Periférico, de la primera línea del Metrobús y de una central de cómputo para controlar los verificentros del Distrito Federal.
Entre sus logros en la Secretaría de Medio Ambiente se destacan, entre otras cosas, la reducción de los índices de contaminación atmosférica y la creación de las Reservas Ecológicas Comunitarias.
Renunció a su cargo en mayo de 2006, para integrarse al equipo de campaña de Andrés Manuel López Obrador como su vocera para las elecciones presidenciales de 2006, posteriormente fue encargada de la Secretaría de Defensa del Patrimonio Nacional del llamado «Gobierno Legítimo», encabezado por López Obrador. En este lugar, siendo abril de 2008, junto con otras dirigentes, coordinó el Movimiento en Defensa del Petróleo, formando brigadas de mujeres a las que se les llamó «Adelitas», en protesta por el corto tiempo planteado para legislar y debatir la reforma energética.
En 2011 participó de la constitución del «Movimiento de Regeneración Nacional» (Morena) como Asociación Civil. Andrés Manuel López Obrador, entonces candidato a la presidencia de México en las elecciones de 2012, la incluyó en su propuesta de gabinete para ocupar el puesto de secretaria de Medio Ambiente.
En 2015 fue la primera mujer electa como Jefa Delegacional en Tlalpan. En 2017, dejó el cargo tras ganar la consulta interna para la precandidatura de la Jefatura de Gobierno de la Ciudad de México por la coalición «Juntos Haremos Historia» conformada por el partido Movimiento Regeneración Nacional (Morena), el Partido del Trabajo (PT) y el Partido Encuentro Social (PES).
En julio de 2018 se convirtió en la primera mujer electa jefa de gobierno de la Ciudad de México, tras ganar la elección con el 47,08 % de los votos emitidos y la segunda mujer en ocupar el cargo, siendo Rosario Robles la primera, aunque de manera sustituta durante 1999 y 2000.
A lo largo de su gestión al frente de Ciudad de México (2018-2023), y especialmente durante los meses que ha durado su campaña interna, los críticos de Sheinbaum han puesto en duda su independencia de López Obrador, y han dicho que prácticamente ha sido una correa de transmisión de los anhelos del líder. La exmandataria, una científica con dos posgrados, ha dicho que esas críticas son falsedades más bien misóginas.
Sheinbaum usó el molde de López Obrador para armar una estrategia basada en los mítines multitudinarios y la movilización popular permanente. La científica sacó provecho y aprendió de su relación de casi 25 años con el dirigente. A diferencia de sus adversarios en la contienda, que militaron en el PRI, ella solo ha tenido a un mentor político: él.

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