Mileva Marić je rođena u bogatoj porodici u Titelu u Vojvodini (tada deo Austro-Ugarske) kao najstarija od troje dece porodici oficira austro-ugarske vojske. Prilikom rođenja Milevi je iščašen kuk, tako da joj je leva noga bila kraća. Ubrzo nakon njenog rođenja, njen otac je završio vojnu karijeru i dobio je posao u sudu u Rumi, a kasnije u Zagrebu. Mileva je imala mlađu sestru Zorku (rođenu 1883) i brata Miloša (rođenog 1885).
Mileva je 1886. godine krenula u žensku gimnaziju u Novom Sadu, a 1888. je prešla u gimnaziju u Sremskoj Mitrovici, gde je maturirala 1890. kao najbolja u razredu iz matematike i fizike. Od 1890. je pohađala Kraljevsku srpsku školu u Šapcu. Kada se preselila u Zagreb, dobila je specijalnu dozvolu da bi išla u školu u koju su išli samo dečaci.U leto 1896. upisala je studije medicine na Univerzitetu u Cirihu. U oktobru se prebacila na Državnu politehničku školu na studije matematike i fizike. Ona je bila tek pet žena koja je bila primljena u ovu školu. Jedan on njenih kolega na predavanjima iz fizike je bio Albert Ajnštajn, koji je tada imao 17 godina. Prve dve godine studiranja su bile vrlo uspešne za Milevu. Jedan semestar je provela u Hajdelbergu. Dok je bila odsutna dopisivala se sa Albertom, koji joj je napisao da mu nedostaje. U Cirih se vratila 1899. i njihova veza je planula. Milevini roditelji se nisu protivili toj vezi, pošto su znali da su njene šanse za brak bile male zbog njene bolesti. Međutim, Ajnštajnovi roditelji su se protivili jer je bila starija od njega 3 i po godine i nije bila Jevrejka.Uprkos obećavajućem početku njenih studija, Milevin uspeh je počeo da slabi. U leto 1900. nije položila svoje završne ispite. Iako je i Milevin i Albertov prosek bio manji od potrebnih 5,0, Albertov prosek 4,9 je bio zaokružen na 5,0, ali za Milevinih 4,0 je najviše zaslužna slaba ocena 2,5 iz teorije funkcija. Ajnštajn je diplomirao i otišao kući za raspust. Mileva je ostala u Cirihu, radeći kao laboratorijski asistent i pripremala se da ponovo izađe na ispite. Mileva i Albert su se ponovo sastali na jezeru Komo. Nekoliko nedelja kasnije Mileva je otkrila da je trudna, a u julu 1901. je opet pala na ispitima. Te jeseni Ajnštajn je dobio slabo plaćeni posao nastavnika na zameni u Šafhauzenu.
U Novom Sadu, krajem januara ili početkom februara 1902. Mileva je rodila kćerku Liserl. U svojoj 27. godini, sa nezavršenim fakultetom i vanbračnim detetom, počela je da se oseća kao sramota za porodicu. U međuvremenu, Albert je u dobio posao u patentom zavodu u Bernu. Albert i Mileva su se venčali u Bernu 6. januara 1903. Neko vreme pre venčanja Liserl je obolela od šarlaha. Nije poznato da li je umrla ili je data na usvajanje. Kada se Mileva pridružila Albertu u Bernu, dete nije bilo sa njom. Njihov brak je funkcionisao tako što je Albert šest dana nedeljno provodio u patentnom zavodu, slobodno vreme je posvećivao fizici, a Mileva je pokušavala da se nosi sa gubitkom deteta i neuspehom na fakultetu. Ipak, brak je krenuo na bolje kako je Albert dobio povišicu i rođenjem sina Hansa Alberta. Ajnštajn je 1905. objasnio fotoelektrični efekat, a 1908. je dobio licencu za rad na univerzitetu u Bernu. Sledeće godine je dao otkaz na Univerzitetu u Bernu i patetnom zavodu i prihvatio je mesto vanrednog profesora teorijske fizike na Univerzitetu u Cirihu.Ajnštajn je počeo da se dopisuje sa bivšom devojkom, pa je njihov brak zapao u krizu. Da bi vratio mir, otputovali su na odmor. Njihov drugi sin Eduard je rođen 1910.Sledeće godine, Albert se sa porodicom preselio u Prag, gde je postavljen za redovnog profesora na Univerzitetu Karl-Ferdinand. Za Milevu je ovaj prelazak bio težak; kao Srpkinja je bila osetljiva na napetosti između nemačkih i čeških nacionalista, sa kojima sa kao Slovenka identifikovala. Ajnštajn se 1912. vratio u Cirih, što je bio potez za koji je Mileva verovala da će ojačati njihov brak. Ipak, Albert je pronašao novog saradnika za matematiku Marsela Grosmana. Takođe je imao novu ljubavnicu, rođaku Elzu Lovental. Ova kriza je došla u proleće 1914. kada je Albert prihvatio položaj stalnog člana prestižne Pruske akademije nauka, kao i mesto redovnog profesora na Univerzitetu u Berlinu. Mileva je ispočetka odbila da prati Alberta, pošto je Elza živela u Berlinu, ali su se ipak preselili. Albert je napravio spisak naredbi za Milevu, sa zapovestima kao što su „odgovaraj mi samo kada ti se obratim“. U julu 1914, dan pre izbijanja Prvog svetskog rata, Mileva je spakovala stvari i vratila se sa decom u Cirih.Albert je ostao sa Elzom i dovršio Opštu teoriju relativnosti. Godine 1916. je zatražio razvod od Mileve, koja se razbolela od ovog zahteva. Dok je Mileva bila bolesna, njena mlađa sestra Zorka se brinula o deci, ali je Zorka doživela nervni slom, pa je sledeće dve godine provela u psihijatrijskoj klinici. Mileva je konačno pristala da Albertu pruži razvod 1918, a Ajnštajn se složio da Milevi da novac od bilo koje buduće Nobelove nagrade. Zvanično su se rastali 14. februara 1919, a Albert se oženio Elzom 2. juna 1919. Te godine savijanju svetlosti u gravitacionom polju za pomračenje Sunca je bilo glavni dokaz za Opštu teoriju relativnosti, što je Ajnštajnu donelo svetsku slavu.
Teško obolela sestra Zorka je doživela još jedan nervni slom, a prethodno je zapalila veliku količinu novca svojih ostarelih roditelja u Novom Sadu. Milevin otac Miloš je 1922. umro od moždanog udara, a Zorka je zakonski proglašena nesposobnom.Iako je postao slavan zbog terorije relativiteta, Ajnštajn je dobio Nobelovu nagradu za fiziku za objašnjenje fotoelektričnog efekta. Ajnštajn zbog putovanja nije prisustvovao dodeli nagrade, pa mu je švedski ambasador tek 1923. dodelio nagradu, a Albert je novac prepustio Milevi. Mileva je uložila novac u tri stana u Cirihu, kao i za negu mlađeg sina Eduarda, koji je 1930. oboleo od šizofrenije. Ova decenija je za Milevu bila jako teška: Albert i Elza su zbog nacista emigrirali u Sjedinjene Države, Milevina majka je umrla na dočeku nove 1935. godine, a sestra Zorka je umrla 1938. godine. Stariji sin Hans Albert je sa svojom porodicom 1938. emigrirao u Sjedinjene Države, gde je njen najmlađi unuk Klaus Martin umro u roku od nekoliko meseci.Mileva je zbog dugova nastalih zbog Eduardove bolesti morala da proda dve kuće, a pretila je opasnost da ostane i bez treće, pa se obratila Albertu za pomoć. Ajnštajn je preuzeo vlasništvo nadkućom, ali ju je 8 godina kasnije iznenada prodao za 85.000 švajcarskih franaka, pod uslovom da kupac dozvoli Milevi da ostane u kući. Međutim, na dočeku Nove godine, Milevi je iznenada dobila zvanično obaveštenje da je njen najam istekao. Jedan prijatelj joj jepokušao da produži boravak i otkriveno je da je kupčevih 85.000 franaka slučajno uplaćeno na Milevino ime. Albert je zahtevao da mu Mileva vrati novac i pretio je da će izbaciti Eduarda iz testamenta.Tog proleća Milevi je pozlilo tokom jednog Eduardovog nasilnog napada, i onesvetila se. Umrla je u bolnici tri meseca kasnije, 4. avgusta 1948. i sahranjena je na ciriškom groblju Nordhajm. Za njen grob šira javnost je sanznala 2003. zaslugom Petra Stojanovića, osnivača Memorijalnog centra "Nikola Tesla" iz Sent Galena. Njen grob nema spomen ploču, a iznad njenih ostataka,ležeostaci još nekoliko ljudi.