Родилась 24 декабря 1975 г. Ее отец, Владимир Юрьевич Захаров, советский и российский востоковед, в разные периоды с 1981 по 2001 гг. работал в посольстве СССР/РФ в Пекине (Китай), затем был заместителем генсека Шанхайской организации сотрудничества, преподавал в Школе востоковедения Высшей школы экономики. Мать, Ирина Владиславовна Захарова, заслуженный деятель искусств, кандидат искусствоведения, ведущий научный сотрудник отдела эстетического воспитания детей и юношества ГМИИ им. А. С. Пушкина.
В 1998 г. Мария Захарова окончила факультет международной информации (ныне факультет международной журналистики) Московского государственного института международных отношений Министерства иностранных дел (МИД) России по специальности "журналист-международник". Проходила практику в посольстве России в Пекине.
Кандидат исторических наук. В 2003 г. в Российском университете дружбы народов защитила диссертацию по теме "Трансформация осмысления символики празднования традиционного нового года в современном Китае. Последняя четверть XX в.".
С 1998 г. работает в МИД РФ.
После окончания вуза являлась сотрудником редакции журнала "Дипломатический вестник", затем работала на различных должностях в Департаменте информации и печати МИД России. В 2003–2005 гг. исполняла обязанности начальника отдела оперативного мониторинга СМИ в том же департаменте.
В 2005–2008 гг. — пресс-секретарь постоянного представительства РФ при Организации Объединенных Наций (ООН) в Нью-Йорке (США).
В 2008–2011 гг. руководила отделом брифингов в Департаменте информации и печати МИД РФ.
С 2011 по 2015 г. — заместитель директора Департамента информации и печати МИД России Александра Лукашевича. Курировала организацию и проведение брифингов официального представителя МИД РФ, работу официальных аккаунтов МИД России в социальных сетях, занималась информационным обеспечением зарубежных визитов министра иностранных дел Сергея Лаврова.
С 10 августа 2015 г. — директор Департамента информации и печати МИД России, сменила на этом посту Александра Лукашевича. Стала первой женщиной — официальным представителем МИД РФ.
В сентябре 2020 г. была назначена заведующей кафедрой международной и национальной безопасности Дипломатической академии МИД РФ по совместительству.
Член коллегии МИД России.
Имеет дипломатический ранг чрезвычайного и полномочного посла (2020).
Награждена орденами Дружбы (2017), Почета (2020). Отмечена благодарностью Президента (2013), Почетной грамотой президента РФ (2019).
Владеет английским и китайским языками.