Elle poursuivit ses études supérieures à l'Institut Pasteur à Paris, en France, et reçut son doctorat en sciences biologiques de l'Université Pierre-et-Marie-Curie (UPMC) en 1994.
En 2001, elle est retournée en Espagne pour occuper un poste de chercheur au Centre National d'Investigation sur la Santé Animale (CNISA), qui est devenu le Institut National de Recherche sur la Santé Animale (INIA).
En 2010, elle a été nommée professeure titulaire de virologie et immunologie à l'Université Autonome de Barcelone. Elle a également fondé l'Unité de recherche sur les virus de la maladie des transmissibles (TRU) au Centre Hospitalier Universitaire de Vall d'Hebron à Barcelone, où elle est chef de laboratoire.
MarÃa Casadevall a contribué significativement aux connaissances sur les virus de la maladie transmissible à bovins (TME), des arbovirus et du virus de la grippe aviaire hautement pathogène H5N1. Ses recherches ont été publées dans de nombreuses revues à comité de lecture internationales, notamment Science, PLOS Pathogens et Nature.
Elle a reçu plusieurs prix et distinctions pour sa carrière scientifique remarquable, dont le Prix ICREA Acadèmia en 2013 et le Prix BBVA Foundation Frontiers of Knowledge in Basic Biomedical Research en 2014.
MarÃa Casadevall est également impliquée dans des activités de vulgarisation scientifique et a écrit des articles pour des magazines tels que El PaÃs, La Vanguardia et Cosmos. Elle a également participé à plusieurs documentaires télévisés sur la science et l'innovation.
MarÃa Casadevall est connue pour son engagement en faveur de l'égalité des chances, notamment en matière d'égalité entre les sexes dans les sciences. Elle a également défendu le rôle important de la recherche fondamentale dans la compréhension et le développement de solutions aux problèmes de santé publique actuels et futurs.