Megan Mullally je život započela u Los Angelesu, u porodici oca Cartera Mullallyja Jr. koji je radio kao ugovorni glumac za Paramount Pictures, i majke koja je bila foto-model. U dobi od 7 godina se preselila u Oklahoma City, a tamo je otkrila sklonost baletu.
Na Northwestern Universityju je pohađala tečajeve iz engleske književnosti i drame, ali nije diplomirala. Umjesto toga se 1981. vratila u Los Angeles i posvetila profesionalnoj glumačkoj karijeri. Prva uloga je bio lik prostitutke u filmu Risky Business.
Nakon toga je uglavnom glumila sporedne likove. Na Broadwayu je 1994. imala debi u mjuziklu Grease. Godine 1998. je angažirana za sitcom Will & Grace, gdje je tumačila lik Karen Walker, za koji je dva puta dobila nagradu Emmy.
Megan Mullaly je 1990-ih bila udana za holivudskog agenta Michaela Katchera. Godine 1999. je časopisu The Advocate priznala vlastitu biseskualnost. 2003. godine se, pak, udala za Nicka Offermana, glumca koji je povremeno nastupao u Will & Grace, i danas s njim živi u Hollywoodu.
Godine 1998. Mullally je počela da tumači lik Karen Walker, ekscentričnu asistentkinju Grace Adler sa piskavim glasom, u NBC-evoj seriji Will & Grace. Osvojila je nagradu Emmy za najbolju sporednu žensku ulogu u humorističnoj seriji 2000. i 2006. godine, a nominovana je i 2001., 2002., 2003., 2004. i 2005. godine. Dva puta je osvojila Screen Actors Guild nagradu za najbolju žensku ulogu u humorističnoj seriji 2002. i 2003. godine, i sa kolegama Eric McCormackom, Debrom Messing i Sean Hayesom, podelila je Screen Actors Guild nagradu za najbolju glumačku ekipu u humorističnoj komediji 2000. godine. Bila je nominovana svake godine od 2000. do 2003., za nagradu Golden Globe (Zlatni Globus) za najbolju sporednu žensku ulogu - serija, miniserija ili televizijski film. Iako je njen glas nešto dublji, stvorila je preterano visoki glas za njrnu ulogu. Mada je u prvoj epizodi serije koristila njen pravi glas. Serija Will & Grace se završila u maju 2006.
Nakon Will & Grace, Mullally je vodila svoj talk show, The Megan Mullally Show, koji je počeo sa emitovanjem septembra 2006. Otkazan je početkom 2007. zbog slabog rejtinga.
Mullally je 2006. bila domaćin TV Land nagrada. Pojavila se u reklamama za M&M slatkiše i vebsajt CheapTickets. Pozajmila je glas majci lika kojeg je glumio Neil Patrick Harris u CBS-evoj seriji How I Met Your Mother, i gostovala je u seriji Campus Ladies. Bila je u jednoj epizodi drame Boston Legal 2007. godine.
Trećeg jula 2008., Mullally se pojavila u epizodi Kathy Griffin serije My Life on the D-List, i pojavila se u NBC-evoj hit seriji 30 Rock, 30. oktobra, pored njene prijateljice Tine Fey. Mullally je glumila socijalnog radnika iz agencije za usvajanje dece.
Marta 2009. Mullally je glumila u ABC-evoj seriji In The Motherhood. Serija je ubrzo bila otkazana.
Mullally je igrala Elizabeth u Mel Brooksovom mjuziklu, Young Frankenstein. Lik Elizabeth je proslavila Madeline Kahn u filmu Young Frankenstein. Megan izvodi pesme na i na albumu: "Please Don't Touch Me," "Deep Love," i "Surprise." Njen lik je bogata verenica doktora Frankenstajna, koja prekida veridbu sa njim nakon što se zaljubi u njegovo čudovište. Kojege su joj bili dobitnici Tony nagrade Roger Bart, Sutton Foster, Andrea Martin, i Shuler Hensley. Probe za predstavu su počele u junu 2007. Premijera predstave je bila 8. novembra 2007. Mullally je odigrala poslednju predstavu 3. avgusta 2008.
Mullally je takođe i pevačica u njenoj grupi The Supreme Music Program. Bend je izdao tri albuma, The Sweetheart Break-In, Big as a Berry i Free Again!. Snimila je duet sa Carly Simon u pesmi The Right Thing To Do za album Will & Grace: Let the Music Out!. Treći album grupe SMP se originalno zvao The Many Moods… Vol, 1, ali je naziv promenjen pre izlaska albuma. Album Free Again!je pušten u prodaju preko interneta 28. jula 2007.