Maria Montessori wurde am 31. August 1870 in Chiravalle bei Ancona (Italien) geboren. Ihr Vater Alessandro Montessori und ihre Mutter Renide Stoppani zählten zur politischen Elite Italiens. Alessandro Montessori arbeitete im italienischen Finanzministerium und leitete die staatliche Tabakmanufaktur.
Gegen den Willen ihrer Eltern wollte Maria Montessori Medizin studieren, wurde aber an der Universität abgelehnt. So studierte sie zunächst Ingenieurwesen und Mathematik. Nach Abschluss dieses Studiums erlangte sie die Berechtigung zum Medizinstudium. Maria Montessori war 1892 die erste Frau in Italien, die ein Medizinstudium begann und 1896 ebenfalls die erste Frau in Italien, die einen Doktortitel der Medizin erlangte. Nach ihrem Studium arbeitete Maria Montessori als Assistenzärztin in der Abteilung der Kinderpsychiatrie der Universitätskinderklinik in Rom. Bei ihrer Arbeit mit geistig behinderten Kindern entwickelte sie ihre ersten Lernmaterialien. In den Folgejahren entstanden die Grundzüge der Pädagogik, die heute nach ihr benannt und weltweit anerkannt ist.
Im März 1898 wurde Maria Montessoris einziges Kind, ihr Sohn Mario, geboren. Da ihr Sohn ein uneheliches Kind war, hielt Maria Montessori die Geburt geheim und gab Mario in Pflege. Sie verließ Rom und studierte Anthropologie und Psychologie. 1904 kehrte sie nach Rom zurück und wurde Professorin für Anthropologie.
1909 veröffentlichte Maria Montessori ihr Hauptwerk „Il metodo“, in dem sie die Eckpfeiler ihrer Pädagogik darlegte. Unter anderem gehörte dazu ein von ihr selbst entwickelter Satz von Lernmaterialien. Weiterer wesentlicher Eckpunkt war die beobachtende Distanz der Erzieher. Sie sollte einen störenden Einfluss auf den Lernprozess der Kinder verhindern. Ab 1913 reiste Maria Montessori durch Europa, Amerika und Indien und hielt Vorträge über die von ihr konzipierte Pädagogik. In diesem Jahr begann auch der erste internationale Lehrgang zur Ausbildung von Lehrkräften, die nach Montessori-Prinzipien unterrichten würden. In Europa und Amerika entstanden zahlreiche Montessori-Schulen.
Nach weiteren Stationen in Barcelona, den Niederlanden und schließlich in Indien kehrte Maria Montessori nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs nach Europa zurück. Sie bekannte sich zu ihrem Sohn Mario und setzte ihn als Erben ein. Bis zu ihrem Tod am 6. Mai 1952 lebte Maria Montessori in Nordwijk aan Zee in den Niederlanden.