Мария Лейко родилась 14 августа 1887 года в Риге. Отец — строительный подрядчик, мать — домохозяйка.
Окончила Рижскую частную школу для девочек Б. Рейниса (1903). Работала в труппе театрального товарищества Ионатана и театре Аполло (1907—1908). Вместе со своим коллегой, актёром и режиссёром Янисом Гутером эмигрировала из страны. Жила в Дании, Австро-Венгрии и Германии.
Училась в драматическом классе Венской императорской академии музыкального и драматического искусства (1909—1910). Выступала на сцене Нового театра во Франкфурте-на-Майне (1910—1911 и 1914—1916), Городского театра в Лейпциге (1912—1914), Мюнхенского камерного театра (1917). Работала в актёрской труппе под руководством М. Рейнхарта (1917—1920). В 1926 году была приглашена на роль Насти в поставленной известным немецким пролетарским режиссёром Эрвином Пискатором пьесе Максима Горького «На дне».
Актриса с 1917 года начала сниматься в немом кинематографе Германии, где её фильмы пользовались большим успехом. С появлением звукового кино продолжала работать в театре.
В Берлине у Марии Лейко родилась и выросла дочь названная по имени героини Ибсена Нора. В 1930 году Нора вышла замуж за сотрудника советского посольства в Германии, но вскоре мужа Норы отозвали и они уехали в Тбилиси, родной город мужа. В 1935 году Нора скончалась при родах и её маленькую дочь назвали в честь матери также Норой. Мария Лейко в это время жила в своей родной Риге, куда вернулась в 1933 году после прихода нацистов к власти в Германии.
Узнав о смерти дочери и рождении внучки Мария Лейко едет в Тбилиси, чтобы забрать маленькую Нору к себе. На обратном пути Мария Лейко задержалась на несколько дней в Москве и здесь руководители театра «Скатуве» уговорили её сыграть несколько сезонов в этом московском театре. Это было роковое решение.
В момент ареста 15 декабря 1937 года сотрудниками НКВД Мария Лейко проживала по адресу Москва, Оболенский пер., д.9, корп. 3, кв. 58. Мария Лейко была объявлена «агентом иностранного империализма» и по обвинению в принадлежности к «латышской контрреволюционной националистической фашистской организации» расстреляна 3 февраля 1938, захоронена на месте казни в Бутово.
О судьбе внучки Марии Лейко, Норы, которой было менее трех лет в момент гибели актрисы, ничего неизвестно.
Мария Лейко была реабилитирована за отсутствием состава преступления 12 мая 1958 года.