埼玉県大宮市で出生した斎藤眞理（本名）は、2歳時に東京都中野区に転居、更に世田谷区上北沢に移り住んだ。小学校の頃からアップライト・ピアノに親しみ、次第にその腕を上げ自分の好きな音楽を生かす道を歩むため、国立音楽大学附属中学校に進学した。1970年3月、国立音楽大学附属高等学校声楽科を卒業。高校卒業後、歌手を目指し渡辺プロダクションに所属。
1971年７月21日、TBSの人気番組『時間ですよ』でケンちゃん（堺正章）の憧れ「隣のまりちゃん」として初出演。放送開始後、視聴者から問い合わせが殺到したと言う。
衝撃的な芸能界デビューを果たした天地真理は、同年10月1日に「水色の恋」で歌手としてデビュー。この曲は『時間ですよ』の挿入歌という事もあり、レコードの売り上げも60万枚超の大ヒットを記録した。
1972年6月発売の「ひとりじゃないの」で「第3回日本歌謡大賞 放送音楽賞」を受賞。また「第14回日本レコード大賞 大衆賞」をも受賞し、「NHK紅白歌合戦」にも初出場。1974年まで連続3回出場を果たした。
その後リリースされる曲は、次々と大ヒットを飛ばし、連続してオリコンランク1位を獲得するという快挙を遂げ、南沙織、小柳ルミ子とあわせて『三人娘』と呼ばれるまでに至った。
「真理ちゃんスマイル」が若者の心を掴み、魔法のような底知れぬかわいらしさから「白雪姫」のキャッチコピーが付いた。
TVでは冠番組も持つようになり「真理ちゃんシリーズ」が放映されるなど、その人気は頂点に達していった。
ブロマイドは、年間売上枚数が女性部門でトップとなり、更にブリジストン自転車からマリちゃん自転車「ドレミ真里チャン」までもが発売され、マリちゃん人形、マリちゃん文具などと次々とマリちゃんグッズが発売される程、マリちゃん人気は過熱していった。そして、その人気はスーパー・アイドルとしてトップの座を君臨していった。
1977年に入ると、超多忙の疲れからか甲状腺の病気を患い芸能活動を2年半にわたり休業した。1979年6月に復帰したが、一時期、芸能界から離れた事にもより「マリちゃんブーム」も自然に消滅していった。