Mary Tyler Moore urodziła się w Flatbush na nowojorskim Brooklynie. Matka to Marjorie z domu Hackett, ojciec George Tyler Moore był urzędnikiem. Jej dziadkowie ze strony matki byli angielskimi imigrantami, a jej ojciec był pochodzenia angielskiego, irlandzkiego i niemieckiego. Rodzina Moore przeniosła się do Kalifornii, gdy miała osiem lat. Jej dzieciństwo nie było proste, częściowo z powodu alkoholizmu matki. Najstarsza z trójki rodzeństwa, uczęszczała do katolickiego liceum i wyszła za mąż po ukończeniu szkoły w 1955 roku. Wkrótce potem urodziło się jej jedyne dziecko, syn Richard Meeker Jr. Początkowo była tancerką. Pierwszą imprezą, w której zadebiutowała w showbiznesie miała miejsce w 1955 roku, odtwarzała tańczące urządzenie kuchenne. Przeniosła się do aktorstwa, chciała zostać gwiazdą, a taniec nie dawał takiego blasku. Początkowo występowała gościnnie w serialach telewizyjnych. W tych wczesnych rolach, korzystano z jej wdzięków, szczególnie z jej pięknych nóg tancerki. W 1957 roku wcieliła się w rolę sekretarki prywatnego detektywa, ale widzom znany był tylko jej głos i nogi. Wkrótce jej kariera przybrała bardziej znaczący obrót. Została obsadzona w dwóch z najbardziej cenionych komedii w historii telewizji. W jednej z nich, „The Dick Van Dyke Show" z 1961 roku, zagrała Laurę Petrie, uroczo zwariowaną żonę gwiazdy Dicka Van Dyke'a. Serial stał się sławny dzięki bardzo zręcznemu scenariuszowi i świetnej komicznej obsadzie - Moore i jej towarzysze otrzymali wiele nagród Emmy za swoją pracę. W międzyczasie odeszła od swojego pierwszego męża, a później wyszła za mąż za reklamodawcę, potem zarządcę sieci Granta Tinkera. Po zakończeniu „The Dick Van Dyke Show" zagrała w pięciu filmach. Wśród nich znalazł się także film telewizyjny „Run a Crooked Mile" z 1969 roku, który był przykładem jej wielkiego talentu aktorskiego. Po kilku latach próbowania swoich sił w filmach, Moore postanowiła, raczej niechętnie, wrócić do telewizji, ale na swoich warunkach. Rezultatem był serial „Mary Tyler Moore" z 1970 roku, który został wyprodukowany przez MTM Enterprises, firmę, którą utworzyła z Tinkerem i która później zaczęła produkować dziesiątki innych seriali telewizyjnych. Moore zagrała główną rolę Mary Richards, która przenosi się do Minneapolis po nieudanym związku. Mary znajduje pracę w pokoju informacyjnym WJM-TV, którego program informacyjny jest najniżej oceniany w mieście i nawiązuje szybkie przyjaźnie ze swoimi kolegami i sąsiadami. Sitcom okazał się sukcesem komercyjnym i bardzo dobrze został oceniony przez krytyków, a przez lata był stałym elementem sobotniego programu telewizji CBS. Był to także jeden z najwcześniejszych obrazów telewizyjnych kobiety, która sama była szczęśliwa i odnosiła sukcesy, a nie po prostu była żoną mężczyzny. „Mary Tyler Moore" jest na ogół zaliczany do najlepszych seriali telewizyjnych wyprodukowanych w Ameryce. Później występowała w różnych filach i serialach, również na Broadwayu. W 1993 roku za drugoplanową rolę w „Skradzionych dzieciach" otrzymała swoją szóstą nagrodę Emmy. Moore powszechnie jest uznawana za bardziej wytrzymałą, niż sugerowałby jej ikoniczny wizerunek, Moore miała życie pełne wzlotów i upadków. Oboje jej rodzeństwo opuściło ją. Jej siostra Elizabeth - urodziła się 3 miesiące wcześniej niż jej syn, Elizabeth urodziła się 20 marca 1956 r., a Richard urodził się 3 lipca, oboje w szpitalu Queen of Angels w Los Angeles - przedawkowała narkotyki w 1978 roku, brat zmarł na raka po nieudanej próbie samobójstwa. Syn Richard zastrzelił się w 1980 roku, co uznano oficjalnie za wypadek. Jej zdiagnozowano cukrzycę, w połowie lat siedemdziesiątych wdała się w alkoholizm. W 1981 roku rozwiodła się z Tinkiem, a w 1983 roku została żoną lekarza Roberta Levine'a. Została wegetarianką i zwolenniczką praw zwierząt. Była aktywnym rzecznikiem w sprawach cukrzycy. Jej brat, John Moore, zmarł 26 grudnia 1991 roku w Los Angeles w Kalifornii w wieku 47 lat. 8 września 1992 roku została upamiętniona gwiazdą na Hollywoodzkiej Alei Sławy. 25 stycznia 2017 r. Mary Tyler Moore zmarła w wieku 80 lat w szpitalu Greenwich w Greenwich w stanie Connecticut w wyniku zatrzymania krążenia powikłanego zapaleniem płuc, po umieszczeniu jej pod respiratorem w poprzednim tygodniu. Została pochowana podczas prywatnej ceremonii na cmentarzu Oak Lawn w Fairfield w stanie Connecticut.