Foi uma atriz ganhadora do Tony e do Emmy.
Atriz reconhecida de grandes musicais da Broadway, como "South Pacific" e "The Sound of Music" (A Noviça Rebelde). Aos cinco anos já era famosa ao aparecer no musical Leave it to Me, cantando My Heart Belongs to Daddy, composição de Cole Porter, em 1938. Em 1955, com 41 anos, estrelou Peter Pan, a primeira produção da Broadway a se apresentar na televisão. Na ocasião, um crítico chamou-a um verdadeiro milagre, tendo se tornado o programa mais popular já televisionado, com cerca de 67 milhões de telespectadores.
Mãe do ator Larry Hagman (filho dela com o primeiro marido Ben Hagman), o major Nelson de "Jeannie é um Gênio", que enfrentou graves problemas de saúde em 1995. Nas telas, Mary estrelou comédias musicais ao lado de Bing Crosby, como O Rei das Melodias, Sinfonia Bárbara, Coquetel de Estre-las, e ao lado de Cary Grant, como Canção Inesquecível.
Na década de 60, Janet Gaynor tinha uma fazenda em Anápolis, Goiás, no Brasil, quando ela veio passear e também acabou adquirindo uma propriedade de 33 alqueires. Lá Mary mandou construir uma mansão ao estilo de Beverly Hills, onde permanecia metade do ano. Com o segundo marido, o ator Richard Holliday, imaginava criar no Brasil Central uma réplica sertaneja de Hollywood. Na cidade, a atriz abriu uma butique de nome "Nossa Loja", tendo vivido no Brasil até a morte do marido, em 1962. A partir de 1967, ela perdeu o interesse pelas terras. O filho Larry chegou a visitá-las algumas vezes mas preferia decididamente sua mansão em Malibu. Em 1985, a atriz
passou a escritura do rancho para seu caseiro, José Rodrigues Sobrinho. Mary
Martin faleceu aos 77 anos, em 4 de novembro de 1990, vítima de câncer no reto.

Filhos: Larry Hagman, Heller Halliday
Pais: Juanita Presley, Preston Martin
Cônjuge: Richard Halliday (de 1940 a 1973), Benjamin Jack Hagman (de 1930 a 1936)