Su carrera actoral comenzó en 1942 cuando, sin experiencia previa alguna, actuó en la película Der Steinbruch (La cantera) del director Sigfrit Steiner.
Debutó en el cine como actriz como Gritli Schell en 1942 en Der Steinbruch (La cantera), del realizador Sigfrit Steiner, y volvió a actuar después de la guerra.
En esta película austro-yugoslava hace un intenso retrato de una enfermera alemana capturada por guerrilleros yugoslavos que se va solidarizando con su causa.
Como muchos actores, Maria Schell, fue atraída hacia películas habladas en inglés, que eran nuevas versiones de filmes europeos exitosos.
Schell aporta su acostumbrada inteligencia e intensidad a la película, pero algunos críticos condenan ésta y otras actuaciones como cubiertas por una "dulzura empalagosa".
La prensa intrusista y un preocupado siquiatra contribuyen a la tensión dentro de un filme simpático que sería imposible hacer hoy día.
Hacia el fin de una década agitada en la que había actuado, generalmente en primeros papeles, en veinticinco películas en Europa y Estados Unidos con grandes directores como Luchino Visconti, Sacha Guitry, Anthony Mann y Alexandre Astruc; redujo sus compromisos a una película para cine o televisión por año.
Como su hermano Maximilian, María nunca perdió su compromiso con los hechos de la Segunda Guerra Mundial, ni el interés por la literatura clásica.
Su última aparición en público se produjo en el estreno de la película documental Mi hermana María, rodada por Maximilian Schell.
El largometraje retrata con cariño los altibajos en la vida de una mujer frágil lanzada a la fama demasiado temprano.
Sus hermanos Maximilian Schell, Immy y Carl también fueron actores, al igual que su hija Marie Teréese Relin.
Como si hubiese quedado aprisionada por el veredicto de un destino fatal, a María Schell casi siempre le tocó en suerte convertirse en la representación viva del desconsuelo y en su rostro se repetía una y otra vez el gesto abatido de quien se resignaba a soportar alguna angustia profunda e intransferible.