родилась в Туле в семье адвоката. Училась вокальному мастерству в Варшаве, некоторое время гастролировала в провинции. В 1917 году Успенская была принята в Московский Художественный театр, где работала под руководством Константина Станиславского. В то же время она дебютировала в кино, появившись в дальнейшем в четырёх немых фильмах.

Во время американских гастролей театра в 1922 году, Мария Успенская решила обосноваться в Нью-Йорке, где в 1929 году, совместно с польским актёром Ричардом Болеславским, основала школу драматического искусства, активно пропагандируя в ней метод Станиславского. Актриса была занята во многих бродвейских постановках, преимущественно в возрастных ролях.

Среди её работ в Голливуде — старая цыганка в фильме ужасов «Человек-волк» (1941), Мадам Кирова в ремейке «Моста Ватерлоо» (1941), а также менее значительные роли в фильмах про Франкенштейна и Тарзана. Успенская была впервые выдвинута на премию «Оскар» за свою дебютную американскую роль в фильме «Додсворт» (1936), как лучшая актриса второго плана. Три года спустя вновь номинировалась за роль в мелодраме «Любовная история». На съёмочной площадке Мария Успенская всегда была властной и требовательной, а на съёмках своих последних фильмов настаивала на том, чтобы в титрах она значилась как мадам Мария Успенская.

Умерла от инсульта после серьёзных ожогов, полученных во время пожара в своем доме, где она уснула с сигаретой в руке.