Майя Булгакова родилась 19 мая 1932 года в селе Буки Киевской области.Родители назвали девочку Майей потому, что она появилась на свет в мае. Отец — военный. Кроме неё в семье было трое детей — два брата и сестра. Счастливое детство закончилось 22 июня 1941 года.
Григорий Булгаков ушёл на фронт, за ним старший сын Борис. Они погибли почти одновременно, в августе 41-го. Семья не знала этого и ещё долгое время получала за отца по аттестату и верила, что оба они живы. Семья пережила весь ужас первых дней войны.
Спасаясь от фашистов, семья Булгаковых добралась до Краматорска. Здесь жила тетя Майи, работавшая на заводе. Немцы были совсем рядом, завод срочно эвакуировали в Сибирь. С заводчанами в эвакуацию в далёкий Иркутск поехала и семья Майи. Мама и тётя Майи работали на заводе, красили стаканы для бомб. Маленькой Майе пришлось заменить маму. Она варила, стирала, кормила малышей, но Золушкой себя не чувствовала. Она очень любила петь, ни один концерт в школе или госпиталях не обходился без неё. Мама надорвалась, заболела и была вынуждена уйти с завода. По счастью, ей удалось устроиться в кинотеатр «Марат» — сначала билетёршей, потом администратором. Радости детей не было предела. Ведь можно было по нескольку раз в день смотреть любимые фильмы. Сибирь обогрела эвауированных, не дала сгинуть, но, как только советские войска освободили Краматорск, Булгаковы вернулись на родину. Они надеялись на вести от отца и Бориса. Здесь Майя окончила среднюю школу. Окончив школу, Майя Булгакова решила поступать во ВГИК. Родители не одобряли выбор дочери, однако мешать ей не стали. На одном курсе с Булгаковой учились ставшие впоследствии знаменитыми Надежда Румянцева, Изольда Извицкая, Юрий Белов и другие.
Окончив в 1955 году ВГИК (мастерская Б. Бибикова и О. Пыжовой), Майя Булгакова стала актрисой театра-студии киноактера. Многие ее однокурсники почти сразу после окончания ВГИКа стали знаменитыми. У Булгаковой путь к признанию был намного дольше. Она дебютировала в эпизодической роли в фильме «Вольница», после чего о ней заговорили как об очень одарённой актрисе. Однако режиссёры не торопились с новыми предложениями, и Булгакова начала петь на эстраде с оркестром Леонида Утёсова и даже получила приз на Всемирном фестивале молодёжи и студентов в Москве в 1957 году.
Майя Булгакова первая в СССР начала исполнять на сцене песни Эдит Пиаф. В течение десяти лет Булгакова периодически снималась в эпизодических ролях, среди которых встречались весьма удачные. Критика и зрители высоко оценили небольшую, но ярко сыгранную роль Алены в картине Юлии Солнцевой «Повесть пламенных лет», вышедшей на экраны в 1961 году.
После десятилетия простоя и эпизодов первой крупной работой актрисы в кино стала лента «Крылья» (1966) Ларисы Шепитько. Булгакова блестяще создала образ бывшей летчицы Надежды Петрухиной, ставшей после войны директором ремесленного училища. Ее героиня, воспринимаемая излишне сухой и жесткой своими учениками, взрослой дочерью или молодой журналисткой, берущей у нее интервью, оказывается в то же время непосредственной носительницей памяти о минувшей войне, своего рода «живым экспонатом» в местном музее ратных подвигов, потому что раньше была летчицей и участвовала в боях. Народная артистка РФ Тамара Петровна Семина: «Лариса Шепитько ее вознесла, единственный режиссер, который дал ей главную роль в фильме «Крылья». А как она сыграла!!! Вообще все ее знали как удивительную актрису. Но и она посылала всех будь здоров. Как она пела, какая там, к черту, Эдит Пиаф. Если бы ей дали запеть с экрана, Пиаф на родине называли бы французской Майей Булгаковой. Такого драматизма, такого трагизма актриса — глыбина».
В эти годы Майя Булгакова вышла замуж за сына знаменитого режиссера Евгения Иосифовича Габриловича Алексея Габриловича. Булгакова сыграла огромную роль в том, что Алексей тоже стал режиссером. Всю их совместную жизнь она была самым строгим и суровым критиком работ своего мужа. Супруги воспитали двух дочерей. Мария Габрилович впоследствии стала актрисой. В 1967 году режиссер Глеб Панфилов начал съемки фильма «В огне брода нет» (История создания фильма) Автором сценария был Евгений Габрилович. На главную роль сразу же была утверждена Инна Чурикова. А вот на роль беспутной санитарки Марии, тайно влюбленной в комиссара Евстрюкова (Анатолий Солоницын), пробовались многие актрисы. Жена Евгения Габриловича Нина Яковлевна подсказала попробовать Майю Булгакову. Выбор оказался удачным. В игре Майи Булгаковой было удачное сочетание лиризма и истовости, эмоционального порыва.
Еще одной большой удачей стала роль Катерины Ивановны в фильме «Преступление и наказание» (1969). Майя Булгакова очень хотела сыграть эту роль и одновременно боялась ее. Роль стала главным испытанием для актрисы, которая с честью выдержала его. Булгакова предельно точно вписалась в мир героев Достоевского, с их изломанными судьбами. После этого Булгакова стала сниматься необычайно много. Она «населила» экран героинями, в которых всегда обнаруживались незаурядный темперамент, внутренняя непоколебимая сила, а также железная уверенность в необходимости не просто выжить, но жить.
Поразилась, оказывается Майя Григорьевна еще и очень прекрасно пела. Даже была отмечена, как певица. И одной из первых стала петь песни Эдит Пиаф. Наиболее известны и популярны работы Булгаковой в фильмах: «Воскресение», «Люди и звери», «Егор Булычёв и другие», «Чужие письма», «Приключения Электроника» (история создания фильма), «Прощание славянки», «Похороны Сталина». Заметны ее актерские работы в историко-костюмных лентах «Юность Петра», «Баллада о доблестном рыцаре Айвенго», в комедии «Женитьба», в мелодраме «Василий и Василиса».
В числе удачных ролей Майи Булгаковой можно также назвать Лущилиху из любимой зрителями телевизионной экранизации романа А.Калинина «Цыган» (История создания фильма), в которой главные роли исполнили Клара Лучко и Михай Волонтир. Майя Булгакова много работала на сцене Театра-студии киноактёра, но об этой стороне творчества говорила так: «После кино всё странно и страшно… В зале-то люди сидят». В 70-е годы Майя Булгакова повторно вышла замуж. Ее мужем стал австрийский коммунист, переехавший ради Булгаковой в Москву. У нее была возможность покинуть СССР и уехать жить в Австрию, однако актриса предпочла остаться жить на Родине. Майя Булгакова снималась в кино очень много. Она была просто одержима работой. «Любовник может предать, муж может предать, друзья могут предать, не предает только работа», — говорила актриса. Майя Григорьевна не оставалась спокойной и дома. Она постоянно стремилась чем-то заняться. По признанию знакомых ее дом сиял чистотой. При своей загруженности она находила время уделять много времени дочерям, наводить порядок дома, вкусно готовить.
Осенью 1994 года Майя Булгакова и Любовь Соколова попали в страшную аварию — машина, на которой их везли на концерт, врезалась в столб. Актрисы оказались в реанимации. Любовь Сергеевну выписали через несколько недель, а Майя Григорьевна скончалась, спустя несколько дней, не приходя в сознание. Незадолго до аварии у нее умер муж. А спустя год умер ее первый муж Алексей Габрилович. На похоронах Майи Булгаковой ее близкая подруга рассказала, что накануне трагедии актриса шепотом, но с улыбкой поведала буквально следующее: «Я знаю, что скоро встречусь с мужем». Смерть супруга актриса переживала очень остро: ощущая свое одиночество и не мысля своей жизни без любимого человека, с которым прожила долго и счастливо, Майя Булгакова молила Бога, чтобы он скорее забрал ее к себе.