Nipote dell'attrice Kate Price, Mary Charleson iniziò nel 1912 a lavorare per il cinema. Nel 1918, si sposò con Henry B. Walthall, suo compagno di lavoro e noto attore. Dal matrimonio - che sarebbe durato fino al 1936, alla morte di Walthall - nacque una figlia, Patricia, che avrebbe intrapreso pure lei la carriera dei genitori.
Mary Charleson girò nella sua carriera circa un'ottantina di pellicole. Lavorò per diverse case di produzione, tra cui la Essanay, la Selig Polyscope, la Vitagraph. Fu partner di alcuni tra gli attori più popolari attori di quegli anni, tra cui Maurice Costello, Tom Santschi e suo marito Henry B. Walthall, che era stato uno degli interpreti principali di Nascita di una nazione di David Wark Griffith.
