ഗോവിന്ദ സ്വാമിയുടേയും ശശിരേഖയുടേയും മകളായി ഹൈദരാബാദിൽ ജനിച്ചു. സ്റ്റാൻലി ഗേൾസ് ഹൈസ്കൂളിലെ വിദ്യാഭ്യാസത്തിന് ശേഷം ഹൈദരാബാദ് ഡാൻസ് കോളേജിൽ നിന്ന് ഭരതനാട്യവും നാടോടിനൃത്തവും അഭ്യസിച്ച മാധവി 1976 -ൽ പുറത്തിറങ്ങിയതൂർപു പഡമര (കിഴക്ക് പടിഞ്ഞാറ്) എന്ന തെലുങ്ക് ചിത്രത്തിലൂടെ ചലച്ചിത്രലോകത്തേക്ക് ചുവടുവെച്ചു. തുടർന്ന് 1978 -ൽ പ്രശസ്ത സംവിധായകൻ കെ. ബാലചന്ദർ സംവിധാനം ചെയ്തമറോ ചരിത്ര എന്ന തെലുങ്ക് ചിത്രത്തിൽ സഹനടിയുടെ വേഷത്തിൽ മാധവി അഭിനയിച്ചു. 1981 -ൽ ഈ ചിത്രംഎക് ദൂജെ കേലിയെഎന്ന പേരിൽ ഹിന്ദിയിൽ പുനർനിർമ്മിച്ചപ്പോഴും മാധവി തന്നെ അഭിനയിക്കുകയും മികച്ച സഹനടിയ്ക്കുള്ള ഫിലിം ഫെയർ പുരസ്ക്കാരം നേടുകയും ചെയ്തു.

1980 -ൽ പ്രേം നസീർ നായകനായലാവ എന്ന ചിത്രത്തിൽ നായികയായിക്കൊണ്ടാണ് മാധവി മലയാള സിനിമയിൽ തുടക്കം കുറിയ്ക്കുന്നത്. 1981-ൽ ഇറങ്ങിയ വളർത്തുമൃഗങ്ങൾ എന്ന ചിത്രത്തിലൂടെ മികച്ച രണ്ടാമത്തെ നടിക്കുള്ള കേരള സംസ്ഥാന ചലച്ചിത്ര പുരസ്കാരം നേടിയ മാധവി 1982 -ൽ പുറത്തിറങ്ങിയ ഓർമ്മയ്ക്കായി എന്ന ചിത്രത്തിലെ അഭിനയത്തിന് മികച്ച നടിക്കുള്ള ചലച്ചിത്ര പുരസ്കാരവും സ്വന്തമാക്കി. ഒരു വടക്കൻ വീരഗാഥ, ആകാശദൂത് എന്നിവയുൾപ്പെടെ മുപ്പതിലധികം മലയാള സിനിമകളിൽ മാധവി അഭിനയിച്ചിട്ടുണ്ട്. ആകാശദൂതിലെ അഭിനയത്തിന് അഭിനയത്തിന് മികച്ച രണ്ടാമത്തെ നടിക്കുള്ള സംസ്ഥാന പുരസ്ക്കാരം മാധവിയ്ക്ക് ഒരിക്കൽ കൂടി ലഭിച്ചു. മലയാളം കൂടാതെ നിരവധി തെലുഗു,ഹിന്ദി,തമിഴ്,കന്നഡ സിനിമകളിലും മാധവി അഭിനയിച്ചിട്ടുണ്ട്.

1996 -ൽ അമേരിക്കൻ ബിസ്സിനസ്സുകാരനായ റാൽഫ് ശർമ്മയെ വിവാഹം ചെയ്ത മാധവി ചലച്ചിത്ര രംഗത്ത് നിന്നും വിടവാങ്ങി. മൂന്നു പെണ്മക്കക്കളുടെ അമ്മയായ മാധവി ഇപ്പോൾ കുടുംബവുമൊത്ത് ന്യൂ ജേർഴ്സിയിൽ താമസിക്കുന്നു.