S’inicià professionalment els anys quaranta com a actriu teatral i, en el cinema, en produccions com Yo no me caso (1944), de Juan de Orduña o Los habitantes de la casa deshabitada (1946), de Gonzalo Delgrás, al costat de Fernando Fernán Gómez, amb qui estigué casada del 1945 al 1957. Feu gires teatrals per l’Estat espanyol, Europa i l’Amèrica Llatina interpretant sobretot obres del repertori clàssic i modern espanyol.
Es donà a conèixer com a cantant els anys cinquanta, però fins el 1966 no publicà el primer disc, María Dolores Pradera, que forma part d’una discografia d’una trentena llarga de títols. Reconegudes pel dramatisme contingut i l’elegància, foren molt populars les seves interpretacions de cançons en diversos gèneres (boleros, ranxeres, coplas, havaneres, etc.), generalment acompanyada pels guitarristes Santiago i Julián López Hernández, coneguts com Los Gemelos. Com a cantant, feu nombroses gires estatals i internacionals, sobretot per l’Amèrica Llatina.
Rebé, entre altres distincions, la Medalla d’Or al mèrit en les belles arts (1999), un premi Grammy llatí a la trajectòria (2008), el premi Ondas a la trajectòria professional (2013) i la Gran Creu d’Alfons X el Savi (2016).