Taglioni oli puoliksi ruotsalainen ja syntyi Tukholmanssa. Hän tuli tunnetuksi isänsä Filippo Taglioni koreografiaan tehdyn baletin La Sylphide tulkinnalla jo vuonna 1832. Hän pääsi esiintymään mm. Her Majesty's Theatreen (Lontoo) sekä Théâtre de l'Académie Royale de Musiqueen (Pariisi).
Myöhemmin Taglioni sai merkittävän sopimuksen Mariinski-baletilta Venäjältä. Hän vetäytyi lavalta vuonna 1847, mutta toimi myöhemmälläkin urallaan mm. tanssinopettajana. Hänen ainoaksi koreografiseksi työkseen jäi Le Papillon (1861), jonka kantaesitystä oli tähdittämässä hänen oppilaansa Emma Livry.
Taglioni kuoli Marseillessa 80-vuotiaana. Johann Strauss nuorempi sävelsi hänen kunniakseen Marie Taglionin polkan, op. 173.
