De orígenes populares, cursó estudios en el liceo artístico y se clasificó en tercer lugar - la ganadora fue Lucia Bosé, y después Gianna Maria Canale - en el concurso de Miss Italia de 1947. Tras unos pequeños papeles, se hizo notar en títulos como Il delitto di Giovanni Episcopo (1947) de Alberto Lattuada y Renunciación (Campane a martello) (1949) de Luigi Zampa. A principios de los años 50, se dio a conocer con una serie de películas rodadas en Italia y en el extranjero, de Fanfan la Tulipe (1951) de Christian-Jacque a Mujeres soñadas (Les belles de nuit) (1952) de René Clair, de Sucedió así (Altri tempi) (1952) de Alessandro Blasetti a La provinciana (La provinciale) (1953) de Mario Soldati, en la que en el papel de la infeliz adultera Gemma realizó una de sus mejores interpretaciones.

Sin embargo, el gran éxito llegó sólo con el díptico Pan, amor y fantasía (Pane amore e fantasia) (1953) y Pan, amor y celos (Pane amore e gelosia) (1954), firmado por Luigi Comencini: el neorrealismo rosa empezó entonces y abrió las puertas a la comedia que iba a triunfar en la década siguiente. El personaje temperamental y provocativo de Maria “la Bersagliera, joven pueblerina despreocupada y guapísima, agitó los sueños respetables de la Italia de la posguerra, suspendida entre reconstrucción y boom: en las películas por ella enloquecen tanto el maduro subteniente de los carabinieri Vittorio De Sica como el joven cabo del Norte Roberto Risso.

Convertida en celebridad internacional, con portadas en “Time” y “Life”, la “lollò” (así la llamaban los franceses, con un término que para ellos significa “pecho bonito”) consiguió imponerse en obras de cierto relieve, como La mujer más guapa del mundo (La donna più bella del mondo) (1955) de Robert Z. Leonard, Trapecio (Trapezio) (1956) de Carol Reed o La ley (La legge) (1959) de Jules Dassin y protagonizó en The Hunchback of Notre Dame (1956). En 1959 ella co-protagonizó con Frank Sinatra Cuando hierve la sangre (Never so few) de esta película se rumoreó que tuvo un affair con Sinatra y en 1961 hizo uno de los más populares films, Cuando llegue Septiembre (Come September), con Rock Hudson.

Ella llegó a co-protagonizar con él en los años 1965 Strange Bedfellows y apareció con Alec Guinness en el film del 1966 Hotel Paradiso. En 1968 ella protagonizó Buona Sera, Mrs Campbell con Shelley Winters, Phil Silvers y Telly Savalas. Sin embargo, obtuvo sus éxitos más convincentes en Italia, en Le bambole (1965) y Un bellissimo novembre (1969) de Mauro Bolognini, en Yo, yo, yo... y los demás (Io, io, io... e gli altri) (1966) de Blasetti y sobre todo en la atípica película Pensión a la italiana (Mare matto) (1963) de Renato Castellani, en la que está irreconocible en el papel de una mujer que alquila habitaciones.

En los años 70 se retiró del cine para dedicarse a la fotografía; pero hay que recordar su divertida caracterización del Hada Turquina en la versión para televisión de Pinocho (Pinocchio) (1972) de Comencini.

Se estuvo dedicando a otros intereses, incluyendo la escultura, y fue en el año 1984 cuando retornó a las pantallas de televisión de America formando parte de algunos capítulos de Falcon Crest. Hizo algunas apariciones menores en los 1990s y en 1999 ella no salió bien parada en las elecciones al Parlamento Europeo ya que no logró ninguno de los 87 asisentos asignados a Italia. Tuvo además cargos en empresas de cosmética y de fashion.

Virtualmente retirada del escenario, no ha realizado un film desde el 1997, en abril del 2000 menciona en la Parade magazine que: "estudié pintura y escultura en la escuela para hacerme por error una actriz .... He tenido muchos amantes y romances. Estoy muy cansada. En toda mi vida sólo he tenido demasiados amantes"

En octubre de 2006 a la edad de 79 anuncia a la revista del corazón española ¡Hola! el romance con el empresario catalán Javier Rigau y Rafols de 45 años y su intención de casarse a finales de año. Parece ser que se encontraron en una fiesta en el año 1984 y los dos tuvieron posteriormente citas. La fecha de la boda se puso a 6 de diciembre debido a la presión insistente de los medios para conocer la fecha

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