Nejen, že byla Maria Montessori výborná pedagožka, byla také první ženou, která promovala jako doktorka medicíny v Itálii v roce 1892. Po skončení studií začala pracovat jako asistentka na psychiatrické klinice v Římě. Tam se také začala zaměřovat na výchovu mentálně postižených dětí, specializovala se na nervové nemoci. Nějakou dobu pak také pracovala jako pediatrička v Římě. V roce 1904 začala vést katedru antropologie na univerzitě v Římě. V roce 1907 otevřela první Dům dětí, který byl určen pro chudé děti předškolního věku.

Začala zde poprvé používat pomůcky pro smyslovou výchovu, které byly původně navrženy pro mentálně postižené děti. Učila děti i praktickým dovednostem, jako například zametání podlahy nebo utírání prachu. Od roku 1908 opustila všechna svá prestižní zaměstnání, jak praxi pediatričky, tak výuky na univerzitě, aby se mohla plně věnovat své pedagogické činnosti a šíření svých výukových metod. Její práce není zaměřena jen teoreticky, spíše naopak, vždy se snažila své myšlenky uskutečňovat především prakticky. Její práce spočívá na dlouhodobém pozorování dětí v jejich přirozeném prostředí. Byla přesvědčena, že pokud dítě dostane prostor, dokáže se samo „vychovat“. Sice se vyvíjí v neustálém kontaktu s prostředím, které funguje jako vzor chování, až ono samo určuje, které podněty ho ovlivní v jeho následném chování. Její pedagogika je postavena na heslu: „Pomoz mi, abych to dokázal sám.“ Říká, že hlavním úkolem dospělých při výchově dítěte je, aby dítě jen svými vlastními silami a vlastním tempem získávalo nové znalosti a dovednosti a pomalu a nenásilně zapadalo do světa, ve kterém žije a bude žít.

Už po prvním roce jejího pozorování vydala knihu Metoda vědecké pedagogiky, která se užívala ve výchově v domovech pro děti. Její práci ocenil i Sigmund Freud, když ve Vídni založila Montessori Institut. V dobách fašismu v Itálii, byly její školy zavřeny a v Německu a Rakousku dokonce pálili i její knihy. V době II. světové války pobývala v Indii a do Evropy se vrátila až v roce 1949, usadila se v Holandsku, kde v roce 1952 i umírá.