Nació en 1945 en la provincia de Gaza, en el sur de Mozambique. Estudió idiomas germánicos en la Universidad de Lisboa. Durante la guerra de independencia trabajó con en Frente para la Liberación de Mozambique (Frelimo) organizando el sistema escolar en los territorios liberados, así como en los campos de entrenamiento de la vecina Tanzanía. Participó en la lucha armada y en 1974, fue nombrada Diputada Directora de Enseñanza Media del Frelimo, en Bagamoyo, Tanzanía. 

Cuando el Frelimo formó el primer gobierno independiente en 1975, la señora Machel entró a formar parte del Comité Central del Frelimo y Ministra de Educación y Cultura. Tenía entonces, 29 años de edad. Durante su entrenamiento militar en Tanzanía, conoció a Samora Machel, En septiembre de 1975, ambos se casaron, siendo Samora Machel, el primer Presidente de Mozambique. 

Cuando el Presidente Machel murió en accidente de aviación el 19 de octubre de 1986, la señora Machel intensificó su compromiso con el desarrollo rural y las labores con la infancia. Participó en 1988 en el Foro Internacional de UNICEF, en Harare, Zimbabwe, y como el Presidente de la Comisión Nacional de UNESCO en Mozambique. 

Además de sus muchas contribuciones, la señora Machel sirvió también en el comité directivo internacional de la Conferencia Mundial de Educación para Todos, en 1990. Fue nombrada por la Secretaria General de Naciones Unidas como Experta para el Estudio del Impacto de los Conflictos Armados en los Niños, el primer estudio sobre este tema realizado por las Naciones Unidas. En 1995, como reconocimiento a sus contribuciones, recibió en 1995 la Medalla Nansen de las Naciones Unidas. 

El 18 de julio de 1998, se casó con el Presidente Nelson Mandela, coincidiendo con su 80 cumpleaños. Ambos se conocieron en 1989, cuando ella le pidió que apadrinara a sus hijos después de la muerte del líder de ANC, Oliver Tambo. El periodista Gary Younge describió el matrimonio como una unión de "el Padre de la Nación y la Viuda de la Revolución."