Mary est mariée avec l'acteur Randle Mell depuis 1984, ils ont deux enfants, Olivia et Michael. Ils se séparent en décembre 2021. Ils vivent désormais à Pacific Palisades (Los Angeles).
Carrière
Après plus de 21 ans de carrière à Broadway, au théâtre mais aussi à la télévision, Mary McDonnell commence en 1988 sa carrière au cinéma aux côtés de Patrick Swayze dans Tiger Warsaw.
Elle joue également dans le film Donnie Darko aux côtés de Jake Gyllenhaal. Elle y joue le rôle de Rose Darko, mère de Donnie Darko, jeune adolescent schizophrène cherchant sa place au sein de son monde.
En 2001, elle est guest-star dans la série télévisée Urgences durant plusieurs épisodes. Elle est nommée aux Emmy Awards pour son rôle d'Eleanor Carter, mère du docteur John Carter, joué par Noah Wyle, également présent dans Donnie Darko.
Durant trois épisodes, elle joue le rôle de la docteure Virginia Dixon, atteinte du syndrome d'Asperger, en 2008 et 2009 dans la série Grey's Anatomy.
En 2011, elle participe également à Scream 4, jouant Kate Roberts, mère de Jill Roberts interprété par Emma Roberts. De 2009 à 2012, Mary McDonnell obtient un rôle récurrent dans The Closer en tant que Sharon Raydor. Elle est nommée aux Emmy Awards pour ce rôle, en tant que meilleure guest-star dans une série dramatique. En 2012, son rôle est désormais le personnage principal de la série dérivée de The Closer : Major Crimes. Le capitaine Raydor arrive alors à la tête de l'ancienne brigade de Brenda Leigh Johnson.