Katowiceben született, Göttingenben járt egyetemre, ahol 1930-ban doktorált. 1931-ben férjével az Egyesült Államokba emigráltak, ahol Maria 1939-ig a Johns Hopkins University, 1939-től 1946-ig a Columbia University tanára volt. Az Argonne National Laboratory következett, majd 1960-tól a University of California, San Diego ahol tovább folytatta magfizikai kutatásait. 1963-ban Nobel díjat kapott, J. Hans D. Jensennel és Wigner Jenővel megosztva.