
Marea Ducesă a venit pe lume pe 17 octombrie 1853 la Țarskoe Selo și a fost al șaselea copil și singura fiică care a supraviețuit copilăriei dintre cei opt moștenitori ai țarului Alexandru al II-lea al Rusiei și ai Mariei Alexandrovna.
Primii ani i-a petrecut-o în palatele mari și luxoase aflate pe moșiile deținute de familia imperială, principala reședință fiind Palatul de Iarnă din Sankt Petersburg, care avea 1.600 de camere. Suveranul stătea vara la Palatul Peterhof, un complex aflat în Golful Finlandei, și, de la sfârșitul verii până iarna, se muta la Țarskoe Selo, la palatul Caterina sau la palatul Alexander.

Fetița a fost copilul favorit al lui Alexandru al II-lea, căruia îi plăcea mult să-și petreacă timpul cu ea, a fost educată sub stricta supraveghere a contesei Alexandrina Tolstoi, dar a avut bone din Anglia și vorbea fluent engleza, rusa, germana și franceza.
În august 1867, în timp ce familia se afla la Palatul Livadia din Crimeea, Mark Twain a întâlnit-o pe Maria Alexandrovna și a descris-o astfel: „avea ochi albaștri, era modestă și frumoasă”.
În timpul unei vizite la rudele materne, la Jugenheim, în vara anului 1868, Maria, ajunsă la vârstă de 15 ani, l-a întâlnit pe Alfred, Ducele de Edinburgh, al doilea fiu al reginei Victoria, un tânăr timid și frumos. Ducesa și prințul s-au văzut din nou în vara anului 1871, când Alexandru al II-lea și soția sa și-au vizitat rudele la Schloss Heiligenberg.
În timpul acelei veri, cei doi tineri și-au petrecut timpul plimbându-se și stând de vorbă. Amândoi iubeau muzica, Alfred era violonist amator, în timp ce Maria cânta la pian. Deși își doreau să se căsătorească, nu s-a anunțat nicio logodnă.

Părinții ducesei erau împotriva unui eventual mariaj, pentru că țarul Alexandru al II-lea nu își dorea un ginere britanic. Totuși, negocierile de căsătorie au început în iulie 1871, însă au stagnat, pentru că nici regina Victoria nu era o artizană a acestei căsătorii.
În iulie 1873, Alfred s-a reîntâlnit la Jugenheim cu țarul Rusiei și i-a cerut mâna Mariei Alexandrovna. Ducele avea aproape 29 de ani, iar ea împlinise 19 ani. Pe 11 iulie, tânărul i-a trimis o telegramă mamei sale: „Maria și cu mine ne-am logodit în această dimineață. Nu pot spune cât sunt de fericit. Sper ca binecuvântarea ta să ne vegheze”.
Într-un final mariajul a fost aranjat oficial, iar țarul i-a oferit fiicei sale ca zestre suma de 100.000 de lire și un venit anual de 32.000 de lire, precum și unele dintre cele mai valoroase bijuterii ale Casei Romanov, inclusiv safirele pe care le moștenise de la mama sa, împărăteasa Alexandra Feodorovna, și o parură care aparținuse țarinei Ecaterina cea Mare. Ca dar special de nuntă, țarul a comandat bijutierului curții imperiale o parură cu diamante și rubine și o tiară cu diamante.
La începutul anului 1874, Alfred a ajuns la Sankt Petersburg și a fost primit la Palatul de Iarnă, locul unde s-a desfășurat, pe 23 ianuarie, nunta mult așteptată.

Regina Victoria nu a participat la ceremonie, fiind reprezentată de fiul ei cel mare, Eduard, Prințul de Wales, și de soția acestuia, Alexandra, care era sora țarinei Maria Feodorovna.
Ducele și Ducesa de Edinburgh au ajuns în Anglia pe 7 martie 1874, orașul Windsor fiind decorat în cinstea lor cu steagurile celor două țări. Alfred și Maria au locuit la Casa Clarence din Londra și la conacul de la țară, Eastwell Park, o moșie de 2.500 de acri aflată în apropiere de Ashford, în Kent.
Marea Ducesă s-a adaptat greu în Anglia. Când a vizitat Scoția, a înghețat de frig în dormitorul neîncălzit de la Castelul Balmoral și a ordonat să fie aprins focul, dar regina Victoria a intrat în cameră și i-a cerut unei servitoare să arunce apă în sobă și să deschidă toate ferestrele. Curând tânăra a început să-i scrie tatălui ei, descriindu-și soacra drept „o bătrână cu o încăpățânare prostească”.
La doar nouă luni după nuntă, pe 15 octombrie 1874, ducesa a adus pe lume un fiu, pe micul Alfred, la Palatul Buckingham, ocazie cu care țarina a venit la Londra să-și viziteze fiica și să-și vadă nepotul. În următorii ani, familia s-a mărit. Pe 29 octombrie 1875 s-a născut Maria, viitoarea regină a României, botezată după numele mamei și bunicii ei. Au urmat Victoria Melita, pe 25 noiembrie 1876, apoi a treia fiică, Alexandra, pe 1 septembrie 1878. Pe 13 octombrie 1879, ducesa a născut prematur un fiu care a murit la naștere.
Maria Alexandrovna s-a întors în Rusia în iunie 1880, pentru a-i fi alături mamei ei, care era moarte, iar un an mai târziu, când tatăl ei a fost ucis într-un atentat, a plecat de urgență de la Londra pentru a participa la funerariile acestuia.

În 1884, avea să se nască cea de-a patra fiică, Prințesa Beatrice. Doi ani mai târziu, în octombrie 1886, familia s-a stabilit în Malta, pentru că ducele a fost numit comandant șef al flotei britanice, iar după trei ani, în martie 1887, s-a mutat la Coburg.
Odată cu trecerea timpului, Alfred și Maria au început să trăiască separat, deoarece relațiile lor se degradaseră din cauza pasiunii pentru băutură a ducelui. Pe 30 iulie 1900, acesta a murit în somn la Castelul Rosenau, fiind vegheat de Maria Alexandrovna și de fiicele lor: Victoria Melita, Alexandra și Beatrice.
Devenită văduvă la vârsta de 46 de ani, Marea Ducesă a locuit pentru un timp în Anglia, iar la izbucnirea Primului Război Mondial se afla la Coburg. Simpatiile ei politice erau divizate, însă în acel context s-a situat de partea Germaniei, împotriva Rusiei natale. Multe dintre rudele sale au fost ucise în timpul Revoluției bolșevice, inclusiv singurul frate care mai era în viață la acel moment, Marele Duce Paul, nepotul ei, țarul Nicolae al II-lea, și familia acestuia.
În urma războiului, Maria Alexandrovna și-a pierdut marea avere pe care o avea în Rusia și, cum venitul primit de la casa regală britanică era mic, a fost forțată să-și vândă o mare parte dintre bijuterii.
La opt zile după ce a împlinit vârst de 67 de ani, pe 25 octombrie 1920, mama Reginei Maria a României, singurul copil al țarului Alexandru al II-lea care a supraviețuit Revoluției bolșevice, a murit în somn din cauza unui atac de cord, fiind înmormântată la mausoleul Glockenberg din Coburg, lângă soțul ei și fiul cel mare, Alfred, care murise în 1899.
