Estudiante d'intercambiu en Noruega na adolescencia, formar en química nel MIT en 1983, como miembru del Cuerpu d'Entrenamientu de los Oficiales de la Reserva, de la Fuercia Aérea de los Estaos Xuníos, xuniéndose a felicidá fuercia como teniente segunda, mientres estudiaba un máster, entrando nel serviciu militar activu en 1988 como investigadora química.
Volvió al espaciu en xunetu de 1999, na STS-93 tamién nel tresbordador Columbia, la primer misión d'un tresbordador STS comandado por una muyer, l'astronauta Eileen Collins, que punxo n'órbita'l Observatoriu Chandra de Rayos X, na cual foi la responsable d'asitiar el satélite na órbita apropiada operando'l brazu robóticu Canadarm, de la nave.
Dempués de la misión, Coleman siguió trabayando na NASA, como xefa d'operaciones y entrenamientu del brazu robóticu pa toles misiones del tresbordador espacial y de la Estación Espacial Internacional (ISS), hasta'l 15 d'avientu de 2010, cuando foi llanzada dende'l Cosmódromo de Baikonur, pa una misión de llarga duración na ISS, integrando la tripulación de la Soyuz TMA-20, que llevó los nuevos tripulantes de la Espedición 26, de la cual ella formó parte, a la Estación Espacial Internacional.[3] Coleman permaneció hasta 2011 na estación, integrando tamién la tripulación permanente de la Espedición 27.
Casada con un artista plásticu, Coleman ye flauteru y llevó delles flautes nes sos misiones a la ISS, incluyendo dos daes por integrantes de la banda irlandesa The Chieftains y una regalada por Ian Anderson, líder y flautera de Jethro Tull, el so ídolu. N'abril de 2011, ella tocó en direutu dende l'espaciu un dueto con Anderson, pa celebrar los 50 años del viaxe de Yuri Gagarin.[5] Nel mesmu mes, ella tamién tocó en direutu dende la ISS en videoconferencia pal públicu del conciertu de Tull en Moscú, n'otra de les conmemoraciones de los 50 años del primer home nel espaciu.
Coleman formó un grupu musical llamáu Bandella, xunto colos astronautes Chris Hadfield, Steen Robinson y l'esposa del astronauta Donald Pettit, Micky. En mayu de 2014, participó n'otru conciertu Tierra-espaciu xunto con una coral d'estudiantes del Texas y músicos nel Centru Espacial Johnson, y l'astronauta xaponés Koichi Wakata, comandante de la Espedición 39 de la ISS, n'órbita nel espaciu.[6]
