María Blasco se licenció en 1988 en Ciencias Biológicas en la Universidad de Madrid y en 1993 se doctoró en Bioquímica y en Biología Molecular. El mismo año que acabó el doctorado, se incorporó como investigador en el Cold Spring Harbor Laboratory, laboratorio de Carol W. Greider , de Nueva York.
Volvió a España en 1997 y se hizo responsable de grupo en el Centro Nacional de Biotecnología (CSIC), donde además, constituyó su propio grupo de investigación en el Departamento de Inmunología y Oncología del Centro Nacional de Biotecnología (CNB). Desde 2011 es la directora en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas.
Ha publicado más de un centenar de artículos en diferentes revistas de gran importancia a nivel mundial y es actualmente todo un referente en el estudio de lo telómeros y la telomerasa que son respectivamente los extremos de los cromosomas y la enzima que los controla.