Maria Jarema étudie de 1929 à 1935 à l’Académie des beaux-arts de Cracovie sous la direction du sculpteur Xawery Dunikowski. Elle fait partie du premier Groupe de Cracovie (1932-1937), fondé par les étudiants de gauche de l’Académie dans le but de promouvoir l’art moderne dans un contexte éprouvant de l’entre-deux-guerres. En 1957, elle fonde avec Tadeusz Kantor le second Groupe de Cracovie, une plateforme phare pour l’avant-garde polonaise sous le régime communiste. Entre 1934 et1939, elle crée les costumes et décors pour la compagnie de théâtre d’avant-garde Cricot fondée par son frère Józef Jarema. Elle se rend plusieurs fois à Paris (en 1937, 1947 et 1957) et visite l’Italie en 1958. Elle est l’une des rares artistes à avoir refusé de participer au programme artistique officiel soutenu par l’État pendant la période du réalisme socialiste.
L’extraordinaire inventivité de M. Jarema, ainsi que son interprétation innovante de l’avant-garde classique, font de son œuvre l’un des phénomènes les plus fascinants de l’art moderne polonais. Au début des années 1930, elle s’essaie à la sculpture en adoptant tout d’abord un vocabulaire figuratif mu par l’usage de déformations expressives (Tête de Henryk Wiciński, 1935). Plus tard dans la décennie, elle conçoit des formes abstraites et organiques en accord avec les principes du mouvement Abstraction-Création. Elle aborde la complexe tâche de représenter mouvement et rythme dans un esprit analytique, en accentuant l’interpénétration et la fluidité des formes et en se démarquant ainsi d’une conception de la sculpture en tant que volume statique (Nu, 1935). À cette même époque, elle peint également de petites gouaches intimistes.

Après la Seconde Guerre mondiale, M. Jarema se consacre presque exclusivement à la peinture, ne revenant que sporadiquement à la sculpture (Danse, 1955). Sa remarquable compréhension des liens entre volumes et espace, ainsi que sa capacité à y incorporer mouvement, son et lumière, qu’elle tire de son expérience théâtrale, lui permettent de développer une approche de la peinture tout à fait originale. Son contact avec le surréalisme, que l’on retrouve déjà dans ses œuvres de l’entre-deux guerres, l’encourage à s’intéresser aux liens entre formes abstraites et éléments figuratifs et à associer des formes de référence à des formes imaginaires. Au début des années 1950, elle se met à ajouter la technique du monotype à ses aquarelles et gouaches, développant ainsi un mode d’expression plastique inédit. Au fil du temps, les allusions visibles à la figure humaine, qu’elle mêlait à ses débuts à des formes abstraites, se transforment peu à peu en compositions purement abstraites. Sa prédilection pour les motifs liés à la danse et sa sensibilité musicale, affinées par ses collaborations antérieures avec le théâtre Cricot, imprègnent ses tableaux et sculptures d’une qualité rythmique et musicale. Ses œuvres des années 1950, comme les séries Expressions, Pénétrations et Filtres, comptent parmi ses plus belles réussites. Elles comprennent entre autres des mosaïques colorées de formes monotypées et de silhouettes à la fois géométriques et organiques peintes à la gouache, qui évoquent le mouvement des formes dans l’espace.
En 1958, elle représente la Pologne à la Biennale de Venise. Ses œuvres sont conservées dans de nombreuses collections : celle du Muzeum Narodowe de Cracovie ; à Varsovie, Wrocław et Poznań ; au Muzeum Sztuki de Łódź. En 2018, la Cricoteka de Cracovie et le Muzeum Śląskie de Katowice organisent une rétrospective de son œuvre, Jaremianka. « I’m staying in this theatre. I like it here ».