一九六六年，中山麻理在完成高中学业后正式踏入演艺界。她从顺心女学园（即现今的广尾学园）毕业之后，顺利加入了东宝演艺部，开启了她的表演生涯。作为深受日本团块世代观众喜爱的“元祖冰美人”，中山麻理在一九六九年十月至一九七〇年八月期间播出的TBS系列连续剧《青春火花》中初次获得广泛关注。这部剧集巧妙地承接了一九六四年东京奥运会女子排球夺冠后在社会上掀起的“排球热潮”，因而取得了极高的收视成绩，其最高家庭收视率曾达到39.3%，平均家庭收视率也稳定在32.3%（依据Video Research的调查数据）。在剧中，中山麻理扮演了与主人公形成竞争关系的重要角色。《青春火花》这部作品生动描绘了实业团排球队成员们为追求胜利而奋力拼搏的历程，被普遍认为是后来一系列体育热血题材剧集的先驱与典范。中山麻理所饰演的椿麻里，既是主人公朝丘由美（由冈田可爱饰演）的队友，也是她赛场上的强劲对手。凭借剧中冷峻艳丽的外貌与充满魅力的身形，中山麻理成功吸引了大量男性观众的喜爱与支持。一九七一年，她参与了由小西通雄等人共同执导的刑侦题材电视剧《青年干探第3部》，与风见章子、名古屋章等演员合作演出。该剧采用每集三十分钟的紧凑叙事模式，节奏明快、情节集中，成为当时日本刑侦类型电视剧的一个重要代表。一九七七年，中山麻理出演了悬疑剧集《横溝正史シリーズI》，该剧改编自日本著名推理小说家横溝正史的原著作品，进一步展现了她在不同类型剧集中的表演能力。一九七九年，她在电影《无限近似于透明的蓝》中担任女主角，与演员三田村邦彦携手合作，共同完成了这部影片的演出。一九九九年，在与三田村邦彦离婚之后，中山麻理选择重新回归影视行业，继续她的演艺事业。二〇〇六年，她参演了动作电影《修羅外道~本家襲撃~》，在片中尝试了与以往文戏不同的武打表演，实现了从文艺角色到动作戏路的一次重要突破与转型。
中山麻理的祖父具有英国血统。她的前夫是知名演员三田村邦彦，两人于1980年步入婚姻殿堂，婚后共同决定暂时退出娱乐圈，将生活重心转向家庭，悉心抚育他们的三个儿子。其中，大儿子三田村瞬继承了父母的事业，成为一名演员；三儿子中山麻圣同样活跃于影视荧幕之前，展现了出色的表演才华。这段婚姻在1999年画上句号，离婚后，中山麻理独立承担起抚养三个儿子的责任。当小儿子中山麻圣年满二十岁时，她欣慰地宣布自己“母亲毕业”，完成了作为母亲的主要职责。自此之后，她重新投身于自己热爱的演艺事业，并开始享受独立的个人生活，时常独自前往海外旅行，充分体验单身的自由与乐趣。她的哥哥是歌手兼演员Michael中山，哥哥的女儿中山亚微梨和英玲奈也都是演员，由此可见，中山麻理出身于一个星光熠熠的娱乐世家。在日常生活中，她最为期待的事情便是阅读关于小儿子中山麻圣在各类电视剧和电影中的演出报道。然而，她唯一曾向相关人士表达过不满的，是部分报道中仍将她称为“前女演员中山麻理”，她始终认为自己从未真正离开舞台，并以演员的身份自豪而坚定地活出了精彩且美丽的一生。2024年，因健康原因她不得不入院治疗，最终在三位儿子的温暖陪伴下安详离世，其葬礼仅由亲近的家人参与，在宁静的氛围中举行。
在《牙狼:魔戒之花》这部作品中，演员通过参与奇幻题材剧集《牙狼:魔戒之花》成功塑造了一个令人印象深刻的经典角色，这一经历充分展现了其出色驾驭非现实题材的卓越表演能力。而在更早的《以藏》（2004年）里，该演员也已积累了宝贵的演出经验，并曾在《牙狼:魔戒之花》、《以藏》等一系列作品中担任重要角色。此外，在作品《跋扈妖怪传之牙吉》中，其表演才华也得到了进一步发挥，特别是在《跋扈妖怪传之牙吉》里饰演的“Two-faced Woman”一角，凭借复杂而立体的角色刻画，给观众留下了极为深刻的艺术形象。