Wollemann Mária 1923. július 6-án született Budapesten, orvosi tanulmányait viszont 1941-ben a szegedi egyetemen kezdte, ahol Szent-Györgyi Albert tanítványa volt, az orvosdoktori címet pedig Budapesten, a Pázmány Péter Tudományegyetemen kapta meg, ahol summa cum laude eredménnyel végzett.

Először a szegedi és a budapesti egyetemek gyógyszertani, anatómiai, orvosvegytani intézeteiben dolgozott, a Magyar Tudományos Akadémia Biokémiai Intézetében, majd 1954-től 1970-ig az Országos Idegsebészeti Intézetben. 1971-től az MTA SZBK Biokémiai Intézetében dolgozott, amelynek 1978-tól 1983-ig volt az igazgatója. Itt elsősorban opiátreceptorokkal, a kábítószerek biológiai hatásmechanizmusával, a hozzászokás és a függőség magyarázatával foglalkozott munkatársaival.

Berlinben, New Yorkban és Párizsban is eltöltött kutatóként pár évet még az ötvenes és a hatvanas években, felsőfokú nyelvvizsgája volt angol, német és francia nyelveken. Munkáját több kitüntetéssel ismerték el. 1977-ben Akadémiai Díjat, 1994-ben a Magyar Köztársasági Érdemrend tisztikeresztjét, 2003-ban a Magyar Köztársasági Érdemrend középkeresztjét kapta.

A szegedi önkormányzat 2017-ben Szeged nemzetközi kapcsolataiért emlékéremmel, 2019 májusában pedig díszpolgári címmel ismerte el a munkáját.