Elle rejoint un club de théâtre à l'âge de 8 ans, et double des films américains au Japon, dont entre autres Flora dans la Leçon de piano, et Lex dans Jurassic Park. En 1996 elle donne sa voix à Hitomi Kanzaki personnage principal dans la série animée Vision d'Escaflowne. Elle est choisie par la compositrice Yōko Kanno pour chanter plusieurs chansons pour cette série, dont le générique d'ouverture « Yakusoku wa iranai » et la chanson de fin « Yubiwa » du film.

Elle a ensuite régulièrement travaillé avec Yōko Kanno et a obtenu des rôles de doublage et de chanteuse sur d'autres animes tels qu'entre autres : Les Chroniques de la guerre de Lodoss, Kiseki no umi, Wolf's Rain, Kanon, RahXephon, Gundam seed destiny, .hack//SIGN, Tsubasa Reservoir Chronicles, Kuroshitsuji dans lequel elle tient le rôle de Ciel Phantomhive le héros de l'histoire ou Ouran high school host club dans lequel elle tient le rôle de Haruhi Fujioka, le personnage principal. Elle a aussi interprété des voix dans des jeux vidéos comme Panzer Dragoon Saga, Kingdom Hearts, et Napple Tale.

Elle a également joué la voix de Padmé Amidala dans le doublage japonais de Star Wars épisodes I, II, et III, de Kate Brewster dans Terminator III et de Max dans la série télévisée Dark Angel. Elle joue aussi le rôle d'Éponine dans la version japonaise de la comédie musicale Les Misérables.

Elle a sorti cinq albums solo, un mini-album, un grand nombre de singles et deux compilations. En décembre 2003, elle a sorti son quatrième album, Shōnen Alice, et un DVD d'un court métrage du réalisateur de Mizu no onna appelé 03 CROSS. Maaya n'écrit elle-même que de temps en temps les paroles de ses chansons. Ses collaborateurs les plus courants sont Yuho Iwasato pour les chansons japonaises et Tim Jensen pour celles en Anglais. Le nouveau fanclub de Maaya, Idling Stop, a ouvert en 2004. Elle a travaillé avec Yōko Kanno jusqu'à la sortie de son cinquième album, sorti en octobre 2005, qui ne contenait pas de chanson de la compositrice.

Elle prête également sa voix au personnage Lightning dans la version japonaise du jeu Final Fantasy XIII.