Мария Горелова родилась в Таганроге. В 1999 году окончила Академическое музыкальное училище при Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского по специальности «фортепиано», затем продолжила обучение как пианистка в Российской академии музыки имени Гнесиных (1999–2001). В 2007 году с отличием окончила вокальный факультет Московской консерватории (класс Бэлы Руденко), в 2010 году – аспирантуру МГК.
Дипломант Всероссийского смотра-конкурса вокалистов-выпускников музыкальных вузов России в Санкт-Петербурге (2007), Международного конкурса оперных артистов Галины Вишневской (2008), лауреат международных конкурсов имени М. И. Глинки в Челябинске (2007) и имени Винченцо Беллини в Кальтанисетте (Италия, 2010).
В 2012 году дебютировала в Большом театре России в опере «Чародейка» Чайковского (Настасья), выступает на этой же сцене в партии Аксиньи («Катерина Измайлова» Шостаковича).
Сотрудничает с Фондом Ирины Архиповой, принимала участие в проектах фонда «Русская камерная вокальная лирика от Глинки до Свиридова», «Опера – новое поколение» и других, музыкальных фестивалях, благотворительных программах. В 2004 году гастролировала в Нидерландах. Сотрудничала cизвестными дирижерами, среди которых Кент Нагано, Михаил Плетнёв, Николай Некрасов, Александр Сладковский.