Родители Мэри эмигрировали в Австралию из Шотландии в 1963 году. Мэри — младшая из четырех детей Джона и Генриетты Дональдсонов. Отец Мэри Джон Дональдсон — профессор прикладной математики, он преподавал в университете Тасмании в Австралии, в США, Южной Корее и Великобритании. Сейчас он читает лекции в университете Копенгагена и университете Аархус в Дании.
Мать Мэри умерла в 1997 году.
Мэри начала свое обучение в младшей школе в Техасе, где работали ее родители. В Австралии она закончила Хобарт колледж в Тасмании, а затем обучалась коммерции и юриспруденции в университете Тасмании (1989—1994 годы). Мэри также получила профессиональные сертификаты в области маркетинга и рекламы. После окончания учебы Мэри работала в рекламных агентствах DDB Needham и Mojo Partners в Мельбурне и Young & Rubicam в Сиднее. После переезда в Данию она некоторое время работала в Navision/Microsoft Business Solutions в Копенгагене.
Мэри Дональдсон познакомилась с кронпринцем Дании Фредериком 16 сентября 2000 года в пабе в Сиднее во время летних Олимпийских игр. Мэри переехала в Европу в декабре 2001 года, где стала преподавать английский в Париже. В августе 2002 года она перебралась в Данию, а 8 октября 2003 года состоялась ее официальная помолвка с кронприцем Дании Фредериком.
14 мая 2004 года Мэри Элизабет Дональдсон вышла замуж за кронпринца Фредерика. В день бракосочетания Мэри получила титул Её Королевского Высочества кронпринцессы Мэри Датской. Венчание прошло в Соборе Копенгагена, а свадебные торжества — во дворце Фреденсборг. Мэри перешла в лютеранство, а также стала гражданкой Дании, отказавшись от гражданств Великобритании и Австралии.
15 октября 2005 года у кронпринца и кронпринцессы родился сын — принц Кристиан Вольдемар Анри Джон, который является вторым в линии наследования датского престола. Его крестины состоялись 21 января 2006 года в дворцовой часовне Кристиансборга.
У кронпринца Фредерика и кронпринцессы Мэри 22 апреля 2007 года родилась дочь — принцесса Изабелла Генриетта Ингрид Маргрете.
6 августа 2010 года официально объявлено, что кронпринцесса беременна и должна родить близнецов в начале 2011 года.
8 января 2011 кронпринцесса Мэри родила здоровых близнецов - мальчика и девочку.