Мария Гьоперт е родена на 28.6.1906 година в Катовице /тогава в Германия, а сега в Полша/ в семейството на потомствени интелектуалци и учени. Нейният баща е професор и тя от съвсем малка се запознава със света на науката - баща й я води по музеи, подарява й тъмно стъкло за наблюдаване на Слънцето , обяснява й за вкаменелостите и за фазите на Луната.
Мария Гьоперт завършва Гьотингенския университет. По-късно се жени за американец от Калифорния - Джозеф Майер, също физик. Заедно заминават за Америка. По време на Втората световна война Мария Майер работи по едни от най-секретните проблеми на разработването на атомната бомба. По-късно, в Чикаго, тя открива слоестия модел на атомното ядро.
Именно за тази си работа Мария Гьоперт Майер получава и Нобелова награда.
От 1960 г. до края на живота си тя работи в Калифорнийския университет.
Умира на 20 февруари 1972 година в Сан Диего.