Mary Louise Streep néven született, a Meryl családi beceneve. Az operaénekesnek készülő, kövér és csúnyácska lány tizenévesen ledobta szemüvegét, fogszabályozóját és kilóit, haját szőkére festette, és azon nyomban a középiskolai színkör csillaga lett. A Yale Egyetem dráma tagozatán diplomázott 1975-ben, és még abban az évben jelölték a színházi Oscarnak nevezett Tony-díjra. 1977-ben állt először a kamerák elé a Júlia című filmben, egy év múlva Oscar-díjra jelölték A szarvasvadászért. A filmben együtt játszott élettársával, John Cazale színésszel, akit még az évben elvesztett.
A gyász elől a munkába menekült. Első Oscar-díját 1979-ben a legjobb mellékszereplőként kapta: a Kramer kontra Kramer című drámában egy férjét és kisfiát elhagyó anyát játszott. 1982-ben újabb Oscart vehetett át, immár főszereplőként, a Sophie választásában a koncentrációs táborok borzalmait túlélő, de gyermekeit elvesztő lengyel nő megformálásáért.
Általában erős és makacs, de érzékeny asszonyokat formál meg, egyformán kiváló romantikus drámában (A francia hadnagy szeretője, Zuhanás a szerelembe, A kísértetház), komédiában (Jól áll neki a halál, Képeslapok a szakadékból), thrillerben (Az éjszaka csendje), akciófilmben (Veszélyes vizeken) és melodrámában (Életem értelme, A szív dallamai). A Távol Afrikától című romantikus történetben Robert Redford, a lassú, érzelmekben gazdag A szív hídjaiban Clint Eastwood oldalán remekelt.
Művészi megújulásának adta tanújelét a 2002-ben forgatott Az órákban, amelyben Julianne Moore-ral és Nicole Kidmannel együtt neki ítélték a legjobb női főszereplőnek járó Ezüst Medvét Berlinben. Az ördög Pradát visel zsarnoki divatlapszerkesztője után a Koltai Lajos által rendezett Estében lányával, Mamie Gummerrel játszott együtt. 2008-ban az ABBA-dalokból összeállított Mamma Miá!-ban a hatvanhoz közel is elsöprő lendülettel dalolt és táncolt (a második részben azonban csak néhány perces szerepet vállalt). A Kételyben vaskezű apácanővér volt, a Julie és Julia – Két nő, egy recept című „konyhai vígjátékban” – amelynek kedvéért jó néhány kilót magára szedett – pedig egyszerre két nő bőrébe bújt. 2012-ben A Vaslady című életrajzi drámában Margaret Thatcher egykori brit kormányfő megformálásért harmadszor is elnyerte az Oscar-díjat. Ezzel végleg a legnagyobbak közé emelkedett, s egyedül a négyszeres Oscar-díjas Katharine Hepburn áll előtte.
Egy megdönthetetlennek tűnő rekord már az övé: 21 alkalommal, az elmúlt tíz évben négyszer (az Augusztus Oklahomában-ért, a Vadregényért, a világ legrosszabb opera-énekesnőjéről szóló, Florence – A tökéletlen hang című zenés életrajzi drámáért és A Pentagon titkaiért) jelölték Oscar-díjra. Rajta kívül csak hárman vannak (Sir Laurence Olivier, Paul Newman és Katharine Hepburn), akiket egymást követő öt évtizedben is jelöltek Oscarra. Streep a Golden Globe-díj történetének is rekordere – idén a Gyilkos a házban tévésorozatért 33. jelölését kapta, a kitüntetést nyolcszor el is nyerte, és megkapta az életműért járó Cecil B. DeMille-díjat.
Munkabírása és lelkesedése mellett tökéletességre törekvéséről is ismert. A hiteles alakítás érdekében az olasz (A szív hídjai), a francia (Julie és Julia) és az angol akcentust (A Vaslady) is elsajátította. A Veszélyes vizeken kedvéért megtanulta a vadvízi evezést, amikor pedig A szív dallamaiban hegedűtanárnőt alakított, hat héten át napi hat órán át gyakorolt a hangszeren. A Dübörög a szív című zenés film idősödő rocker szerepe miatt gitározni is megtanult, a Julie és Julia után pedig profi séfeket megszégyenítő módon tudta a hagymát hámozni és szeletelni.
A szüfrazsett című történelmi drámában a nők szavazati jogáért kampányolt, a Mary Poppins visszatérben a gyerekeket szórakoztatta, majd csatlakozott az HBO Golden Globe- és Emmy-díjas Hatalmas kis hazugságok című televíziós sorozatának második évadához. Szerepelt az amerikai polgárháború idején játszódó Kisasszonyok újabb filmváltozatában, Steven Soderbergh Panama-iratokról szóló politikai thrillerében, továbbá a részben a Queen Mary 2 óceánjáró fedélzetén forgatott Szabad szavak című vígjátékában. 2021-ben feltűnt a Ne nézz fel! című szatirikus sci-fiben.
A sztárallűröktől mentes színésznő túl a hatvanon szerepelt először a Vogue magazin címlapján. Szobrász férjétől, akitől több évtizedes együttlét után vált el, három lánya és egy fia született. Számos jótékonysági kezdeményezés részese, többször emelte fel szavát a női egyenjogúság érdekében, s egyike volt azoknak, akik élesen elítélték a színésznőket évtizedeken át zaklató Harvey Weinstein producert. Egy évtizede ösztöndíj létrehozását kezdeményezte a lowelli Massachusetts Egyetemen a kiugró tehetségű angol szakos, illetve matematikushallgatók támogatására, s forgatókönyvíró műhelyt alapított negyven éven felüli nőknek.
Az Oscar- és Golden Globe mellett Emmy-, César-, BAFTA-díjat is őriz, megkapta a legmagasabb amerikai polgári kitüntetést, az Elnöki Szabadságérmet, a francia Művészeti és Irodalmi Rend parancsnoki fokozatát, csillaga van a hollywoodi Hírességek sétányán, az Amerikai Filmintézet, a Kennedy Center és a Berlinale életműdíjasa, 2023-ban a művészet kategóriában elnyerte az Asztúria hercegnője-díjat. Idén a cannes-i filmfesztiválon tiszteletbeli Arany Pálma díjat vehetett át harmincöt évvel azután, hogy elnyerte a legjobb női alakításért járó díjat a Sikoly a sötétben című filmben nyújtott játékáért.
