Attrice austriaca  di nascita ma svizzera di adozione, figlia d’arte il padre commediografo, la madre attrice, il fratello attore (Maximilian Schell).. Bionda, minuta, aria affranta e desolata, esordisce sul grande schermo agli inizi degli anni ’40, ma a causa della guerra il primo successo arriva soltanto nel 1954. Fu attiva sui palcoscenici di Zurigo, Vienna e Berlino nell'immediato periodo post-bellico, passò al cinema nel 1948 interpretando numerosi film in Germania e in Gran Bretagna e ottenendo la sua prima affermazione in campo internazionale con  (L'ultimo ponte, del 1954. Dotata di un sensibile temperamento drammatico e di una eccezionale mobilità espressiva del volto, la Schell diede prove convincenti sotto la guida di registi che seppero valorizzare queste sue doti a ventaggio dell'approfondimento dei personaggi quali: Gervaise, del 1956,  Le notti bianche, del 1957, (Una vita, del 1958). Per il piccolo schermo ha lavorato in serie di successo tra cui Der Kommissar e L'ispettore Derrick. Nel 2002 Maria Schell è stata protagonista di un toccante documentario dal titolo Meine Schwester Maria (Mia sorella Maria) realizzato dal fratello, l'attore Maximilian Schell, che ne ha ritratto gli ultimi anni di vita quando, ormai malata di un grave disturbo polmonare, l'attrice si era ritirata a vita privata dimenticata da tutti sulle alpi della Carinzia.