Entrée dans la troupe du Roi en 1668 ; sociétaire en 1680.

Marie Desmares, née à Rouen, y débute au théâtre. Après avoir épousé Champmeslé, dont elle portera désormais le nom, elle entre avec lui au Théâtre du Marais, puis à l'Hôtel de Bourgogne. C'est là que Racine, qui la découvre dans le rôle d'Hermione où elle remplace la Des Œillets malade, tombe sous son charme. Elle créera désormais les héroïnes de ses tragédies (Bérénice, Bajazet, Mithridate, Iphigénie et Phèdre) et mettra au service du poète sa voix musicale et sa grâce alliées à une sensibilité naturelle qui font de la Champmeslé la « vedette » de son temps.
Lorsque Racine quitte le théâtre, elle crée à la Comédie-Française un certain nombre de tragédies qui n'ont pas survécu. Elle meurt en 1698 après avoir renoncé, in extremis, au métier d'actrice.