Mady Mesplé se narodila 7. března 1931 v Tolouse. Současně s klavírem zde studovala na konzervatoři zpěv. Absolvovala s vyznamenáním a určitou dobu se živila jako klavíristka v místním tanečním orchestru. Brzy nato se přestěhovala se do Paříže, kde pokračovala ve studiu zpěvu u sopranistky Janine Micheau.
V roce 1953 Mesplé debutovala v titulní roli Lakmé. Jednalo se o její životní roli, kterou za svůj život provedla 145 krát. Toutéž rolí debutovala roku 1954 v bruselské La Monnaie a pařížské Opéra Comique roku 1956. Ve stejném roce debutovala na festivalu Aix-en-Provence a roku 1958 v Palais Garnier, kde ji o dva roky později čekal životní průlom, když zadkočila za Joan Sutherland v titulní roli nové inscenace Lucie z Lammermooru.
Mesplé si vybudovala reputaci mezinárodně uznávané koloraturní sopranistky. Účinkovala ve Velkém moskevském divadle, Královské opeře v Londýně, milánské La Scale, Metropolitní opeře či v Teatro Colón v Buenos Aires. Mezi její nejvýznamnější role patřily Olympia v Hoffmannových povídkách, Constance v Dialozích karmelitek, Philline v Mignon, Leila v Lovcích perel, titulní role v operách Roméo et Juliette, Dinora či Manon, Ofélie v Hamletovi či Sofie ve Wertherovi.
V 60. a 70. letech zpívala Mesplé také soudobou hudbu i operetu. Na svém repertoáru měla hudbu Arnolda Schönberga či Hanse Wernera Henzeho, stejně jako Jacquese Offenbacha. Cyklus Čtyř básní od Sapfó zkomponoval skladatel Charles Chaynes přímo pro ni a Mesplé též premiérovala francouzskou verzi opery Giana Carla Menottiho Poslední divoch (Le dernier sauvage).
Mesplé zakončila svoji operní kariéru roku 1985 a stala se pedagožkou zpěvu na pařížské École Normale de Musique a na konzervatoři v Lyonu.
V 90. letech byly u Mesplé diagnostikovány první příznaky Parkinsonovy choroby. Pěvkyně tak začala spolupracovat s francouzskou společností pro výzkum této nemoci. V té době též napsala knihu (La Voix du Corp).
Byla držitelkou řady vyznamenání. Stala se členkou Řádu čestné legie a Národního řádu za zásluhy, od Académie Charles-Cros obdržela cenu za celoživotní dílo.
