Мария Миронова родилась в семье актеров: отец Андрей Миронов, мать Екатерина Градова. В восемь лет она сыграла Бэкки Тэтчер в фильме «Приключения Тома Сойера и Гекльберри Финна». После школы поступила в театральное училище им. Щукина, а в 1993 году, после рождения сына, перевелась во ВГИК. С 1997 года стала актрисой театра «Ленком».

В 2000 году исполнила главную роль в фильме Павла Лунгина «Свадьба», а в 2002 году сыграла в его драме «Олигарх», где появились сцены с обнажением. Эти работы стали значимыми в её карьере, подчеркнув её сотрудничество с режиссером.