Мария Мотолыгина родилась в Саратове. Окончила Саратовский областной колледж искусств (2011, класс Маргариты Степанчук), Саратовскую государственную консерваторию имени Л. В. Собинова (2016, класс профессора Лилии Беловой) и ассистентуру-стажировку при Уральской государственной консерватории имени М. П. Мусоргского (2019, класс профессора Лилии Поляковой).
Победительница III Всероссийского музыкального конкурса в Москве (2018) и X Международного вокального конкурса имени Станислава Монюшко в Варшаве (2019). Лауреат III премии XVI Международного конкурса имени П. И. Чайковского (2019). Стипендиат Фонда культурно-музыкального наследия Муслима Магомаева (2015).
В 2016–2018 гг. – солистка Екатеринбургского государственного театра оперы и балета, на сцене которого исполняла партии в операх «Свадьба Фигаро» и «Волшебная флейта» Моцарта (Графиня Альмавива и Вторая дама), «Русалка» Дворжака (Чужеземная княжна), «Снегурочка» Римского-Корсакова (Купава), «Пассажирка» Вайнберга (Власта) и «Сатьяграха» Гласса (Миссис Найду).
С 2018 года – артистка Молодежной оперной программы Большого театра. Принимает участие в гастролях труппы и концертных программах в Бетховенском зале. В декабре 2019 года участвовала в постановке оперы «Дидона и Эней» Пёрселла (режиссер – Венсан Уге). Совершенствовалась на мастер-классах Тамары Синявской, Сильваны Баццони, Джона Норриса, Ивари Ильи, Элизабет Видаль, Мишель Вегварт, Пола Каррана и Любови Орфёновой.
