En 1852, cuando la joven contaba con 20 años de edad, se casó con un minero, William Mowbray y poco después se mudaron al suroeste de Inglaterra y de allí se mudaron a County Durham, donde William trabajaría como bombero en un buque. Durante todo este periplo, la pareja tuvo cinco hijos, cuatro de los cuales murieron de “fiebre intestinal”, algo común en la época, enfermedad de la que moriría también, poco después el padre de familia. Por la muerte de su marido, Mary Ann cobraría del seguro médico que tenían contratado unas 35 libras, y otras cantidades más pequeñas por los hijos fallecidos (el montante total equivalía a la mitad de un año de salario de un trabajador).
Poco después de la muerte de su marido, Mary Ann tuvo una relación con Joseph Nattrass durantre tres años y medio. Durante este tiempo trabajó como enfermera, y su hija Margaret murió de fiebre tifoidea. A otra hija, Isabella, la envió a vivir con su madre.
En la enfermería donde trabajaba, conoció a George Ward, un paciente con el que se casó el 28 de agosto de 1865, pero apenas dos meses después, el hombre murió por problemas intestinales, que aunque estaba enfermo, a su médico de cabecera le sorprendió que muriera tan pronto. Nuevamente, Mary Ann cobró el dinero de la póliza de seguro de su marido.
En noviembre de 1866, Mary Ann fue contratada como ama de llaves por James Robinson, cuya esposa había fallecido recientemente. Un mes después, el bebé de James murió de fiebre gástrica. Tras ello, James Robinson encontró consuelo en su criada, quien quedó embarazada. Al poco, la madre de Mary Ann enfermó de hepatitis, por lo que fue con ella para cuidarla, pero cuando empezaba a recuperarse, sorprendentemente murió de dolores estomacales, a los 54 años de edad. Tras el deceso, la hija de Mary Ann, Isabella, volvió con su madre y tanto ella, como otros dos hijos de su pareja, Elizabeth y James Robinson, murieron. Los tres niños fueron enterrados en la primavera de 1867.
En agosto de 1867, James Robinson y Mary Ann contrajeron matrimonio. En noviembre nació María Isabel, pero enfermó y murió en febrero de 1868. Pero ella volvió a quedar embarazada y el segundo hijo del matrimonio, George nació el 18 de junio de 1869.
El matrimonio no duró mucho. James Robinson descubrió que su mujer acumuló una deuda de 60 libras y le había robado más de 50, además de que ella le insistía continuamente en que debía contratar un seguro de vida, por lo que empezó a sospechar. Por todo ello, se divorció de ella y se hizo con la custodia de su hijo.
La separación de su marido fue un duro golpe para Mary Ann, que vivió en la miseria algún tiempo, aunque no le duró mucho tiempo ya que una amiga suya, Margareth le presentó a su hermano, Frederick Cotton –del que tomó su apellido- que se quedó viudo hacía poco y perdió a dos de sus cuatro hijos, quedando Margareth al cuidado de los otros dos. Frederick y Mary Ann comenzaron una relación sentimental, quedándose ella embarazada y muriendo poco después la hermana de éste de una dolencia estomacal.
El 17 de septiembre de 1870 la pareja se casó, durando el matrimonio hasta diciembre de ese mismo año, por el fallecimiento de Frederick –como no- de una “fiebre gástrica”, y claro, una póliza de seguro de vida había sido contratada poco antes del deceso, sobre él y sus hijos. Durante ese tiempo, Mary Ann se enteró que su antiguo amante Joseph Nattrass se había trasladado cerca del domicilio de ella por lo que inició un romance con él y otra vez quedó en cinta nuevamente, y como no podía ser de otra forma, murieron dos hijos de Mary Ann, Frederick Jr. Y Robert, en marzo de 1872. Entonces Nattrass enfermó de “fiebre gástrica” y falleció poco después de firmar testamento a favor de –como no- Mary Ann Cotton.
Poco después, la viuda encontró trabajo en un hospital, entablando relación con dos pacientes, primero con uno aquejado de viruela que moriría al poco tiempo, y después con otro que por supuesto fallecería también. Entretanto tuvo otro hijo que murió poco después. Un médico del hospital sospechó de ella y analizó los restos del último amante de Mary Ann, encontrando muestras de arsénico.
Mary Ann Cotton fue arrestada y llevada a juicio. En prisión tuvo otra hija. La asesina fue condenada a la horca por cometer más de veinte asesinatos. Su muerte por este procedimiento fue lenta y agónica. La ejecución se produjo el 23 de marzo de 1873 en la cárcel de Durham.