Мария Леонидовна Пахоменко родилась 25 марта 1937 года в Ленинграде.
    Дочь ленинградского милиционера пела в школьном хоре. Училась в радиотехническом училище, где организовала квартет, ставший профессиональным под руководством В. Акульшина. Позднее окончила музыкальное училище им. М. П. Мусоргского. Выступала с ансамблем ДК им. Ленсовета. С 1964 — солистка Ленинградского Музыкального эстрадного ансамбля под руководством Бадхена и Колкера при Ленконцерте.

    Всесоюзную известность принесла ей песня А. Колкера «Качает, качает…» к спектаклю «Иду на грозу», записанная в 1963 и звучавшая по радио как анонс к спектаклю. С песней «Чудо-кони» в 1968 заняла первое место на международном конкурсе грамзаписи МИДЕМ (Канны, Франция). Первая из советских эстрадных исполнительниц, она завоевала Гран-при конкурса «Золотой Орфей» в Болгарии в 1971.
    Первая исполнительница песен «Любовь останется» (В. Гаврилин — Б.Гершт), «Ненаглядный мой» ( — ), «Признание» (А. Колкер — К. Рыжов). В ее репертуаре обрели вторую жизнь песни «Матросские ночи» и «Не тревожь ты себя, не тревожь», «Лучше нету того цвету».



    С успехом выступала во Франции, Италии, Югославии, Польше, Чехословакии, Болгарии, Финляндии, на Кубе. Фирма Мелодия выпустила 10 диско-гигантов с песнями в ее исполнении. Певица приняла участие в шести музыкальных фильмов и в восьмидесятые годы вела на Петербургском телевидении цикл передач «Приглашает Мария».

    Сценический успех Марии Пахоменко во многом связан с песнями её супруга А.Колкера. Но и другие ведущие композиторы доверяли Марии первое исполнение своих сочинений. По-новому она исполнила многие песни прошлых лет.
    Её песни звучали в программах радио и ТВ, они записаны на десять дисков-гигантов.
    В 1999 г. Марии Леонидовне было присвоено звание Народной артистки России.