Mary fue una mujer que contribuyó en grandes hallazgos del periodo prehistórico. Nacida en Londres el 6 de febrero de 1913, viajó mucho durante su infancia, gracias a que su padre era pintor paisajista. Cuando él murió, en el 1926, regresó a su ciudad natal. Su carácter chocó con el rígido modelo femenino londinense. Su forma de ser causó el ser expulsada de varios colegios, debiendo, su familia, contratar tutores que la instruyesen en su casa.

Cuando contaba con once años de edad, visitó la cueva del hombre de Cro-Magnon en el sur de Francia, y empezó a interesarse en la antropología. Entonces decidió cursar estudios en el University College de Londres, convirtiéndose en una experta en útiles y herramientas de piedra. Más tarde, tomó parte en excavaciones en Inglaterra y en el año 1931 dirigió un estudio sobre la cultura clactoniana en Essex. Colaboró con arqueólogas como Gertrude Caton-Thompson y Dorothy Lidell que le aportaron grandes enseñanzas. Su primera excavación fue en el Fuerte Hembury en Devon, Inglaterra en mayo de 1934. Posteriormente, ese año, Mary realizó su propia excavación en Jaywick Sands y publicó su primer ensayo científico.

Conoció al que más tarde se convertiría en su marido , el paleoantropólogo Louis Leakey, un hombre anglo-keniata, se unió a sus expediciones y contrajo matrimonio con él en el 1936. Fue madre de tres hijos que nacieron en África.Entonces su vida quedó vinculada a ese continente y allí, junto a su marido, logró espectaculares avances en el conocimiento del origen del Género Humano.

De 1935 a 1959, estuvo en la Garganta de Olduvai, en las planicies del Serengeti, al norte de Tanzania. Desenterró herramientas de piedra: primitivos instrumentos corta-piedra y hachas de mano, de culturas de la Edad de piedra de hace cien mil a dos millones de antigüedad. Juntos, los Leakey desenterraron un cráneo de Procónsul africanus en la Isla Rusinga, en octubre de 1947. Este es un ancestro de todos los homínidos y otros primates superiores, el Paranthropos y el Australopiteco, cuya vida se desarrolló hace de entre 15 a 25 millones de años.Dicho cráneo fue el primero de un simio fósil encontrado. Hasta ahora sólo se conocen tres. Descubrieron el cráneo de un Zinjanthropus(Australopithecus boisei), de más de 1.750.000 de años, demostrando la vetustez de los homínidos en África. También encontraron un cráneo de Homo habilis y huesos de una mano. En 1965 descubrieron el cráneo de un Homo erectus, de un millón de años.

Tras la muerte de Louis, en el 1972, Mary continuó trabajando en Olduvai y en Laetoli. Descubrió unas pisadas fósiles pertenecientes a una mujer, caminante erguida, en Laetoli (Tanzania). Más tarde aparecerían las huellas de otros dos individuos, pertenecientes al género Australopitecus, cuya antigüedad era de unos 3,5 millones de años. Allí descubrió fósiles de más de 3,75 millones de años, y quince nuevas especies y un nuevo género. Mary fue la descubridora, en 1975, en la misma localidad, de la mandíbula y los dientes de una especie Homo de 3.750.000 de años. Cuatro años después, en 1979, reveló las huellas fosilizadas más antiguas de un homínido bípedo de 3.600.000 millones de años.