Родена е на 2 декември 1923 г. в Ню Йорк, САЩ.
Детството й не беше щастливо. Тя страдаше от комплекси с голямо наднормено тегло и постоянни конфликти между родителите, които в крайна сметка завършиха с раздялата им. Когато е на 13, майка й се връща в Атина с нея. Убедена, че дъщерята има голям певчески талант и може да го развие само в Гърция.
Въпреки че Мария изобщо не мисли така, тя не можеше да устои на натиска на майка си, която също се справи със собствените си неосъществени артистични амбиции. Тя отиде на изпити в консерваторията - и за нейно голямо учудване веднага успя. Едва тогава в нея се събуди истинско желание за пеене и постепенно се повиши и самочувствието й, затруднено от неблагоприятната семейна среда.
Дебютира като оперна певица през 1939 г. с ролята на Сантуца в Седляк Гавалие на Маскани. Експертите оцениха изключително оцветения драматичен сопран на певицата, нейната страхотна способност да съпреживява героя, да й даде необходимата актьорска игра и в същото време да установи силна емоционална връзка с публиката. Мария Калас обаче не успява напълно да демонстрира и доразвие тези качества чак след Втората световна война.
Убедила се е в тях през 1947 г., когато пее главния герой в операта на Понкиели „La Gioconda“ във Верона, Италия. Критиците казват, че тя има „върховно докосване и уникалност" и оттогава тя се е покачвала неудържимо нагоре и нагоре. И тъй като тя е загубила почти 30 килограма едновременно, нейната специфична драматична красота може напълно да се открои на сцената.
Мария Калас пя на всички известни световни оперни сцени. Репертоарът беше съсредоточен върху произведенията на италианското бел канто (пуританите на Белини, травиата на Верди, бал-маскарад, Макбет, Аида, Трубадур, Точината на Пучини, Луция от Ламермур на Доницети, Анна Болен, Алцеста на Глюк, Медея на Керубини). Най-известната и най-популярната й роля е Норма в едноименната опера на Белини, която според нея композиторът изглежда е писал за нея.
Мария Калас не само привлече вниманието с изключителния си талант. Нейната неуравновесена личност, белязана от трудно детство и в същото време чувство за отговорност към публиката, беше причина за много театрални скандали, които винаги са имали голям отзвук в медиите. Най-големият се състоя на Нова година през 1958 г. в Рим, когато след първия акт на Норма тя отказа да продължи поради предполагаемо неразположение, въпреки че италианският президент Джовани Гронки също седеше в аудитория, пълна с важни личности.
По това време тя установява връзка и с гръцкия мултимилионер Аристотел Онасис, за когото тя говори като за „най-голямата любов в живота си“. Тя също се развежда за него (1959), но въпреки че живее с него повече от десет години, в крайна сметка се омъжва за Джаки Кенеди (1968). Мария Калас разбра само три дни преди сватбата им.
За последно е играла в Операта през 1965 г. (Тоска в Ковънт Гардън, Лондон). През 1969 г. тя създава заглавния герой във филма на Пазолини „Медея“, където доказва, че има и страхотни актьорски умения. От 1971 г. тя работи като учител в Академията Джулиард в Ню Йорк. През 1973-74 г. тя обикаля Япония и Корея с любимия си партньор Джузепе ди Стефан. За последно тя застана пред публика в Токио на 10 ноември 1974 г.
След това Мария Калас все повече и повече изпада в уединението на апартамента си в Париж, където също умира от инфаркт на 16 септември 1977 г.
Пепелта му беше разпръсната по бреговете на Гърция, във водите на Егейско море.