Мао Асада родилась 25 сентября 1990 года в Японии городе Нагоя. Имя получила в честь знаменитой японской актрисы Мао Дайти. Заниматься фигурным катанием Мао и ее старшая сестра Май, тоже известная фигуристка, начали в раннем детстве.
Родители отдали их в балетную школу, и педагоги посоветовали девочкам кататься на коньках, чтобы укрепить голеностопы. Свою первую победу Мао одержала в возрасте 12 лет на национальном чемпионате среди новичков фигурного катания. После этого девушка получила приглашение на юниорский чемпионат Японии, где заняла четвертое место. С этого момента ее спортивная карьера резко пошла в гору.
Спустя год Мао выиграла международные соревнования среди юниоров, стала победительницей юниорского чемпионата Японии, а затем и чемпионата мира. В следующем сезоне (2005–2006 годы) она завоевала победу на взрослом Гран-при, обогнав на 8,14 балла будущую бронзовую медалистку Олимпиады-2006 Ирину Слуцкую.
Сама Мао на Олимпиаду не попала из-за возраста, так как на 1 июля 2005 года ей еще не исполнилось 15 лет. В 2006 году Мао Асада стала первой в истории фигурного катания женщиной, выполнившей тройной аксель в короткой программе соревнований. А на Олимпиаде-2010 в Ванкувере она стала первой женщиной, прыгнувшей три тройных акселя на одном соревновании — в связи с этим ее имя занесено в книгу рекордов Гиннесса. Эта Олимпиада принесла Мао серебряную медаль. В сезоне 2011–2012 годов в качестве хореографа-постановщика с Мао Асада работала известный российский тренер Татьяна Тарасова.
Поставленная под руководством Тарасовой новая программа «Шахерезада» принесла Мао в короткой программе на NHK Trophy бронзовую награду. Зимой 2014 года фигуристка приняла участие в Зимних Олимпийских играх в Сочи, но выступила неудачно и заняла 6-е итоговое место. Зато на Чемпионате Мира-2014 выступила блестяще и завоевала золото, став таким образом трехкратной чемпионкой мира.
На сегодняшний день на счету Мао Асада несколько мировых рекордов, и она продолжает свою спортивную карьеру. Фигуристка неоднократно становилась победительницей и призером юниорских и взрослых национальных турниров, чемпионатов Японии и мира, а также занимала призовые места на крупных международных соревнованиях.