Haar werkelijke naam was Margaretha Geertruida Zelle (roepnaam Margreet) en zij werd op 7 augustus 1876 geboren in Leeuwarden. Ze was de oudste dochter van het gezin. Haar vader was handelaar in hoeden en petten. Doordat haar vader met succes in olie had gespeculeerd was het gezin niet onbemiddeld. Daardoor kon ze ook een goede opleiding volgen. Ze ging eerst naar een Standenschool voor Meisjes en later naar de Middelbare Meisjes School (MMS).

In 1889 kwam het bedrijf van haar vader echter in financiële moeilijkheden en ging failliet. Haar vader verliet het gezin en vetrok naar Den Haag. In 1890 scheidden haar ouders en op 10 mei 1891 overleed haar moeder.

Na de dood van haar moeder werd Margreet onder voogdij geplaatst van een oom in Sneek. Deze liet haar een opleiding voor kleuterleidster volgen in Leiden. Dit werd echter geen succes en op haar zeventiende jaar ging ze bij een oom in Den Haag wonen. In de krant “Het Nieuws van den Dag” las ze in 1895 een huwelijksadvertentie van de bijna 20 jaar oudere Rudolph McLeod. Rudolph was een KNIL-officier die op ziekteverlof was in Nederland. Margreet viel voor zijn status als officier. Al vier maanden na hun eerste ontmoeting op 11 juli 1895, Margreet was nog maar 19 jaar oud,  trouwden ze. In 1897 vertrok Rudolph met zijn gezin terug naar zijn standplaats in Nederlands-Indië. Intussen was hun zoon Norman John geboren en in 1898 werd hun dochter Jeanne Louise geboren. Beiden stierven al op jonge leeftijd. Norman werd vergiftigd, waarschijnlijk als wraak van haar geliefde op de baboe (kinderoppas) van het gezin. Het huwelijk tussen Margreet en Rudolph ging heel slecht omdat bleek dat ze eigenlijk totaal niet bij elkaar pasten. In 1902 vetrokken ze daarom weer terug naar Nederland. Nog in datzelfde jaar volgde een “scheiding van tafel en bed” (de definitieve ontbinding van het huwelijk vond plaats op 10 juni 1907). Margreet woonde nog een korte tijd in Amsterdam en Den Haag, maar ze besloot al vrij snel om haar geluk in Parijs te beproeven. Ze had er een baantje bij het circus als paardrijdster en werkte er ook als schildersmodel. Omdat Parijs niet bracht wat ze ervan verwachtte keerde zij weer terug naar Nederland. In 1904 vertrok ze echter opnieuw naar Parijs om te kijken of ze deze keer wellicht met dansen voldoende zou kunnen verdienen.

Danseres
Ze ging optreden in de salon van Madame Kiréevsky. Al vanaf het begin had zij groot succes. Haar optreden als een mengeling van een exotische en erotische danseres viel zeer in de smaak bij het publiek uit die tijd. Haar grote doorbraak kwam toen ze op 13 maart 1905 in het Musée Guivet, het museum voor Oosterse kunst, optrad onder de naam Mata Hari (dat is Maleis voor “oog van de dageraad” oftewel de zon). Voor dit doel was de bibliotheek van het museum omgetoverd tot een quasi-Indische tempel, compleet met een bronzen beeld van de god Siwa. Voor een zeer select gezelschap danste zij op de klanken van een oosters orkestje, gekleed in niets anders dan een sarong en een met juwelen versierde bustehouder. Al dansend ontdeed ze zich één voor een van haar veelkleurige sluiers. Aan het eind van de dans was ze geheel naakt en vlijde ze zich neer voor het beeld van Siwa. Vier Indische danseresjes bedekten haar vervolgens met een gouden laken. Mata Hari stond op, trok het laken om zich heen en verdween onder luide bijval van het publiek. En niet alleen het publiek was laaiend enthousiast, ook de pers. De “La Presse” schreef: “Niemand heeft het ooit aangedurfd om zo, trillend van extase en zonder sluiers, voor de god te treden, met zulke schone gebaren, zo gedurfd en toch zo kuis! Zij is een najade, een zuster van de nimfen, en een walkure, gecreëerd om mannen en wijzen naar hun ondergang te voeren” en “Mata Hari acteert niet alleen met haar voeten, armen, ogen, mond en felrode nagels. Mata Hari, die door geen kleren wordt belemmerd, speelt met haar hele lichaam. En als de goden onbewogen blijven na haar offer van schoonheid en jeugd, dan schenkt zij hun haar liefde, haar kuisheid”. En ook “Le Matin” schreef de volgende dag: “Mata Hari, de oosterse danseres, riep de ceremoniën die Visjnoe, Indra en Sjiva dierbaar waren, op een wonderbaarlijke wijze op en danste “Het gedicht van de prinses en de betoverde bloem”, een “oorlogsdans van Soembramaja” en “die prachtige toverformule van Sjiva” die reizigers uit India zo dikwijls beschreven hebben”.

Haar roem nam vanaf dat moment mythische vormen aan. En die roem bereikte ook Nederland. De Nieuwe Rotterdamsche Courant stuurde een verslaggever naar Parijs en die typeerde haar als “een lang en slank, chic jong meisje, mooi, donker, interessant, levendig”. Haar roem bracht haar in contact met vele hooggeplaatste personen uit artistiek, militair en politiek milieu. Velen van hen waren haar minnaars. Ze ging ook buiten Frankrijk optreden, zoals in Duitsland, Spanje, Oostenrijk en Monte Carlo. Een van de hoogtepunten was haar optreden als Venus in de operatempel, het Scala, in Milaan.

In Parijs kreeg ze steeds meer concurrentie van (jongere) danseressen die haar nadeden. Daarom besloot ze om een andere wending aan haar carrière te geven door als danseres op te treden in toneelstukken en opera’s. Bij het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog in 1914 trad ze op in het Metropol Theater in Berlijn. Maar ze werd als buitenlander gelijk ontslagen en vertrok met spoed naar Nederland. Omdat ze alles achter moest laten was ze vrijwel berooid. Ze vestigde zich in Den Haag. De toen al 38-jarige Mata Hari trad nog een aantal malen als danseres op, maar zonder al te veel succes.

Oorlog
Ze vond het kleine Nederland maar saai en ze verlangde naar Parijs en haar jonge minnaars. Ze besloot toen om per boot via Engeland en Spanje naar Frankrijk te gaan. Vanwege de oorlog was deze omweg nodig. Vlak voordat ze vertrok kreeg ze bezoek van de Duitse consul Karl Cramer. Hij bood haar 20.000 Franc aan om in Frankrijk voor de Duitsers te gaan spioneren. En dat aanbod accepteerde ze, domweg omdat ze vond dat ze door haar ontslag in Berlijn wel een genoegdoening verdiende voor het verlies van haar vermogen. En zo werd ze agent H 21 die werkte voor de Duitsers. In december 1915 vertrok ze per boot naar Engeland. Eenmaal in Engeland aangekomen werd ze verschillende malen ondervraagd door de militaire autoriteiten en Scotland Yard. Ze konden haar echter niets ten laste leggen en ze mocht weer vertrekken. Niettemin stuurde Scotland Yard een geheime brief naar de Franse autoriteiten in Le Havre, waarin ze als ongewenst persoon in Engeland en volstrekt onbetrouwbaar werd aangeduid. En daarmee was de aandacht van de Franse autoriteiten op haar gevestigd.

Ze reisde vervolgens via Madrid naar Frankrijk. Doordat de Franse veiligheidsdienst, na ontvangst van de brief van Scotland Yard, besloten had om haar de toelating tot Frankrijk te ontzeggen werd ze aan de grens niet toegelaten. Maar met de hulp van de bevriende ex-ambassadeur, Jules Camben, lukt het haar uiteindelijk toch om Frankrijk binnen te komen.

Pas in mei 1916 arriveerde zij in Parijs. Ze ontmoette daar een nieuwe liefde, de Russische officier Vadime de Massloff. Hij was gelegerd in Vittel en daar wilde zij hem graag bezoeken. Als buitenlandse had ze echter een speciaal pas nodig om dit militaire gebied in te mogen. Dit ging ze aanvragen bij het Militair Bureau voor Buitenlanders. In datzelfde gebouw was echter ook de Franse contraspionagedienst gevestigd. En op de een of andere manier (de verhalen daarover lopen uiteen) kwam ze daar in contact met de chef van de Franse contraspionage, Georges Ladoux. Ondanks de waarschuwingen van Scotland Yard dat zij onbetrouwbaar was, stelde hij haar voor om voor een bedrag van 1.000.000 Franc voor Frankrijk te gaan spioneren bij de Duitsers. Natuurlijk vertelde ze niet dat ze al door de Duitsers gerekruteerd was. Ze kreeg het pasje om De Massloff in Vittel te bezoeken. Tijdens dat bezoek vroeg hij haar ten huwelijk en bij terugkeer in Parijs stemde ze toe om inderdaad voor de Franse spionagedienst te gaan werken. Het bedrag dat ze kreeg was namelijk zo groot dat ze, samen met haar geliefde, het mooie en rijke leventje dat ze had gehad zou kunnen voortzetten zonder daar ooit nog voor te moeten werken. En daarmee werd ze dus dubbelspionne.

Met Ladoux werd afgesproken dat ze via Spanje naar Nederland zou reizen om daar op verdere instructies van de Fransen te wachten. Tijdens een tussenstop in Engeland werd zij op 14 november 1916 echter opnieuw aangehouden. Gedurende drie dagen werd zij ondervraagd door MI5 en Special Branch. De aanhouding was eigenlijk een vergissing want de Engelsen hielden haar voor de Duitse spionne Clara Benedix. Tijdens haar verhoor gaf zij aan dat ze voor de Franse geheime dienst werkte. De Engelsen geloofden haar niet maar namen toch contact op met de Fransen. En in overleg werd besloten dat ze niet door zou reizen naar Nederland maar teruggestuurd zou worden naar Madrid. Daar kwam ze op 11 december 1916 aan. Ze wachtte op verdere instructies van Ladoux, maar toen die uitbleven besloot ze om dan zelf maar wat te ondernemen. Ze maakte contact met de Franse kolonel Danvignes die eveneens in Madrid verbleef en met de Duitse militaire attaché Arnold von Kalle. Ze begon een verhouding met Von Kalle en probeerde informatie uit hem te krijgen. En als spionne die voor de Duitsers werkte moest ze Von Kalle ook de nodige informatie verstrekken. Von Kalle gaf haar alleen waardeloze informatie. Intussen was het bij de Franse geheime dienst bekend dat Mata Hari zich in Madrid omringde met militaire kopstukken van verschillende nationaliteiten. Na haar terugkeer naar Frankrijk  weigerde Ladoux Mata Hari het beloofde geld uit te betalen. Haar verweer was dat ze aan Von Kalle alleen maar feiten die ze in de Franse krant gelezen had doorgaf werd niet geloofd. Intussen stuurde Von Kalle allerlei informatie naar Berlijn die hij van Mata Hari ontvangen had. Dit met de kennelijke bedoeling om deze informatie door de Fransen te laten onderscheppen en zo Mata Hari buiten spel te zetten. Bovendien bleek dat de informatie die ze aan Danvignes had doorgespeeld, nooit in Parijs aangekomen was. Dom was natuurlijk dat ze eigenlijk zonder instructie vanuit Parijs op eigen houtje geopereerd had.

De archieven die MI 5 over haar had zijn op 26 januari 1999 openbaar gemaakt. Daaruit blijkt dat ze maar een uiterst geringe rol gespeeld heeft bij de spionage voor de Duitsers. Ook de archieven over haar van de Franse geheime dienst zijn inmiddels openbaar. Uit de verslagen van de verhoren en andere stukken/bewijzen is niet duidelijk of ze nu schuldig was aan dubbelspionage of niet. Het zou kunnen dat ze erin geluisd werd en door de Fransen als zondebok werd gebruikt. Er zijn onderzoekers die beweren dat ze meer veroordeeld werd wegens haar levensstijl met hooggeplaatste officieren, dan om wat ze daadwerkelijk gedaan had.

Er staat een standbeeld van haar in Leeuwarden en er werden twee films over haar leven gemaakt, in 1932 met Greta Garbo in de hoofdrol en in 1965 werd zij gespeeld door Jeanne Moreau.

Het feit dat veel van de verhalen over haar verzonnen zijn en dat ze als naaktdanseres tevens dubbelspionne was heeft veel aan haar mythevorming bijgedragen. Er bestaat in Nederlandse een Mata Hari stichting die blijft aandringen op een heropening van het proces. Volgens de stichting bestaat de kans nog altijd dat ze onschuldig is veroordeeld.