Pochází z Brooklynu. Začínala jako profesionální tanečnice. Nejdříve se uplatnila v TV reklamách na domácí spotřebiče firmy Hotpoint a vytvořila malé úlohy v seriálech Bachelor Father (Svobodný otec) a Steve Canyon.

Necelou jednu sezonu hrála anonymní dívku v telefonní ústředně (z níž jsou vidět pouze dlouhé nohy), která pomáhá titulnímu hrdinovi v seriálu Richard Diamond, Private Detective (1959, Richard Diamond, soukromý detektiv).

Od poč. 60. let se objevila v několika méně významných filmech, mj. v hudební komedii Správná dívka (1967), ale těžiště její působnosti bylo převážně v TV, kde účinkovala mj. v programu The Dick Van Dyke Show (1961-66; dvě ceny Emmy).

Stala se jednou z nejoblíbenějších TV hereček díky vlastním komediálním pořadům The Mary Tyler Moore Show (1970-77; tři ceny Emmy a zvláštní Emmy pro nejlepší seriálovou herečku 1974), The Mary Tyler Moore Hour (1979), Mary (1985-86) a Annie McGuire (1988).

Účinkovala také v řadě seriálů jako host: 77 Sunset Strip, Johnny Staccato, Hawaiian Eye, Thriller, The Danny Kaye Show, Rhoda aj. Filmu se věnuje pouze ojediněle; její nejlepší úlohou je postava matky Beth Jarrettové, odmítající si přiznat krizi v rodině, v dramatu Obyčejní lidé (r. R. Redford), za niž získala Zlatý glóbus 1980 a byla nominována na Oscara 1980.

Za roli charismatické šéfky adopčního gangu v TV snímku Uloupené děti získala cenu Emmy. Hrála také na Broadwayi; účinkování v černé komedii Briana Clarka Čí je to vlastně život? jí vyneslo zvláštní cenu Tony 1980. Je autorkou autobiografické knihy After All (1996, Po všem).

Je předsedkyní správní rady společnosti MTM Enterprises, Inc., kterou založila se svým druhým manželem Grantem Tinkerem (1962-81).Od 1983 je provdána za Roberta Levinea.