Родилась 3 (16) августа 1902 года (по другим данным, 1905 года) в деревне Кият (ныне село Ближнее Красногвардейского района Автономной Республики Крым Украины). Украинка.
Детские и юношеские годы Марии прошли в Севастополе. В 1921 году она переехала сначала в Джанкой, где окончила 6 классов, а затем в Симферополь. Есть брат, Гарагуля Ефрем Васильевич (1912—1997), и сестра, Щёлкова Евдокия Яковлевна.
Родители были раскулачены и сосланы в 1930-х годах на Урал, проживали в посёлке Баяновка Свердловской области.
Работала телефонисткой на городской телефонной станции.
Летом 1940 года вместе с мужем, комиссаром 134-го гаубичного артиллерийского полка, Ильей Федотовичем Октябрьским (Рядненко) переезжает в Кишинёв — по месту дислокации полка.
На следующий день после начала войны, 23 июня 1941 года, М. В. Октябрьская вместе с сестрой и другими членами семей красных командиров была эвакуирована в Томск, где работала на стройке.
В конце лета 1941 года ей пришла похоронка на мужа. В ней сообщалось, что «полковой комиссар Илья Федотович Октябрьский погиб смертью храбрых 9 августа 1941 года в одном из боев на Украине». Узнав о гибели мужа-фронтовика, продала дом со всеми ценностями и купила танк Т-34. По материалам газеты «Красное знамя» от 5 марта 1943 года:
Сталин ответил так:
С 3 мая 1943 года стала учиться вождению танка в Омском танковом училище, а с октября 1943 года уже сражалась на своём танке на Западном фронте. Гвардии сержант механик-водитель танка Т-34 2-го батальона 26-й гвардейской танковой бригады 2-го гвардейского танкового корпуса. Первый экипаж танка: командир младший лейтенант Пётр Чеботько, башенный стрелок сержант Геннадий Ясько, стрелок-радист Михаил Галкин.
17 января 1944 года в районе станции Крынки Витебской области снарядом у танка «Боевая подруга» был разбит левый ленивец. Механик Октябрьская пыталась под огнём противника устранить повреждения, но осколок разорвавшейся поблизости мины тяжело ранил её в глаз.
В полевом госпитале ей сделали операцию, а потом на самолёте доставили в фронтовой госпиталь. Здесь ей был вручен орден Отечественной войны I степени.
Состояние здоровья ухудшалось, и 15 марта 1944 года Мария Васильевна Октябрьская скончалась во фронтовом госпитале в Смоленске. Там же и похоронена на Кутузовском кладбище.
Внук Сергей Александрович Серов — автор биографии М. В. Октябрьской на сайте «Герои страны».
Танк «Боевая подруга» со своим полком дошёл до Кёнигсберга. Танки с этим именем подбивали три раза, но солдаты присваивали имя «Боевая подруга» новым танкам в память о своей «маме», как они называли Марию Октябрьскую. Второй танк после освобождения Минска был сдан в ремонт, была получена новая машина, которая также получила название «Боевая подруга». Третья машина погибла под прусским городом Гумбинен. Четвёртая машина «Боевая подруга» и её экипаж во главе П. И. Чеботько закончили боевой путь под Кенигсбергом.