Marie Lehmann va néixer a Hamburg, filla de la soprano Maria Theresia Lehmann-Löw i del tenor Karl August Lehmann. La seva germana fou la també cantant Lilli Lehmann. La seva mare va fer de professora de totes dues mentre vivien a Praga.[1]
Lehmann va debutar en l'Òpera de Leipzig el 1867 en el paper d'Ännchen en l'opereta Der Freischütz, de Carl Maria von Weber,[1] i va quedar-se en aquella companyia fins al 1869. Va fer aleshores una pausa de dos anys en la seva carrera, continuant-la a l'Òpera d'Hamburg el 1871, més tard a l'Òpera de Colònia el 1873, a l'Òpera de Breslau el 1878, al Teatre Alemany de Praga el 1879 i finalment a l'Òpera de la Cort de Viena entre 1891[2] i 1896, on també va interpretar papers de mezzosoprano i de contralt. Va actuar com a convidada fins al 1901.
A Bayreuth, Lehmann va cantar el 1872 la part de solista soprano de la Novena simfonia Beethoven en el concert que va celebrar la col·locació de la primera pedra del Festspielhaus de Bayreuth, juntament amb Johanna Jachmann-Wagner, Albert Niemann i Franz Betz, sota la direcció de Wagner.[2] Va estrenar dos papers d'aquest compositor: Wellgunde, una de les filles del rin, i Waltraute, una de les valquíries, en la primera interpretació completa de Der Ring des Nibelungen en la inauguració del Festival de Bayreuth, del 13 al 17 d'agost de 1876. Les altres dues filles del Rin van ser la seva germana Lilli Lehmann i Minna Lammert.[1][3] Van simular que nedaven en un aparell ideat per Wagner. Després d'assajar l'escena, l'assistent Richard Fricke va escriure al seu diari que Wagner «els ho va agrair plorant d'alegria».[4] Lehmann va cantar de nou a Bayreuth el 1896, com a Segona Norna en Götterdämmerung.
Després de la seva retirada dels escenaris, Marie Lehmann va viure a Berlín, on va morir als 80 anys. La seva filla, Hedwig Helbig (1869–1951), també va esdevenir soprano de concert i va treballar d'assistenta de la seva tia Lilli Lehmann.[1]