Nascida em São Paulo no dia 11 de outubro de 1936, começou no esporte aos seis anos. Como profissional, conquistou 71 títulos de simples na sua carreira.
Foi campeã quatro vezes do US Open, duas vezes de Wimbledon e chegou na final do Australian Open e Roland Garros.
Em 1960, ela entrou para a história como a primeira mulher a ganhar os quatro Majors jogando em duplas num mesmo ano (três com Darlene Hard e um com Christine Truman Janes).
Seu nome está no Livro dos Recordes: na final do US Open de 1964, contra a americana Carole Caldwell Graebner, Maria Esther venceu a partida em apenas dezenove minutos. Além disso, sua vitória sobre Margaret Court na final de Wimbledon, em 1964, é considerada por muitos, um dos dez jogos mais emocionantes da história do tênis.
Sua última temporada foi em 1977 e chegou à final em Dublin, caiu na terceira rodada de Wimbledon e na segunda do US Open. Anunciou seu abandono definitivo das quadras, aos 38 anos.
Maria Esther Bueno morreu no dia 8 de junho de 2018, aos 78 anos.