Dopo avere partecipato a concorsi di bellezza e avere lavorato come indossatrice, fece il suo ingresso nel mondo del cinema, interpretando una piccola parte ne L'elisir d'amore (1947, Mario Costa). Tuttavia, il vero successo, di portata internazionale, fu da lei conquistato con la sua apparizione in Riso amaro (1949, regia di Giuseppe De Santis), in cui interpretava il personaggio di una mondariso. La vicenda, girata in un drammatico bianco e nero sul desolato sfondo delle risaie piemontesi, narrava la durissima vita delle mondine, sfruttate brutalmente dai loro datori di lavoro, ma anche aperte a prendere coscienza di sé e della loro dignità, in un ambiente in cui cominciavano già a farsi sentire i primi fermenti della lotta di classe. Il film presentava numerose scene degne di nota; in particolare, quella del ballo della Mangano con il "cattivo" di turno, impersonato da Vittorio Gassman, conferì il dovuto risalto all'aggressiva bellezza dell'attrice, che si impose immediatamente all'attenzione di un pubblico mondiale. In seguito, la Mangano ricalcò parzialmente questo ruolo sostenuto con tanto successo, in altri due film, Il lupo della Sila, 1949, Duilio Coletti) e Il brigante Musolino (1950, Mario Camerini), che avrebbero forse meritato un maggiore approfondimento del suo personaggio. Tale maturazione, accompagnata da una più complessa strutturazione drammatica, apparve invece, in un contesto narrativo di tipo molto diverso, in Anna (1951, Alberto Lattuada). Qui la Mangano, protagonista di una vicenda ispirata al fumetto e al romanzo d'appendice, che la vedeva nel duplice ruolo di amante passionale prima e di monaca spirituale dopo, rinnovò lo strepitoso successo di pubblico con cui era stato accolto Riso amaro. Intanto l'attrice, che dimostrò di preferire la qualità alla quantità, interpretando non molti film, ma sempre sotto la direzione di registi di valore o di ottimo mestiere, continuava il lavoro di affinamento delle sue doti drammatiche. Ella arricchì infatti la sua recitazione di una sottile vena satirica e umoristica, che si rivelò pienamente nella piccola parte della prostituta ne La grande guerra (1959, Mario Monicelli), in cui apparve ancora a fianco di Vittorio Gassman, e nel personaggio della donna misteriosa e sofisticata in Crimen (1960, Mario Camerini), raggiungendo poi il massimo risalto nelle multiformi caratterizzazioni femminili de La mia signora, 1964, autori vari) e de Le streghe (1967, autori vari). Tuttavia, la forte personalità della Mangano, sensibile e disponibile a ruoli di notevole impegno, era già evidente fino dal 1954, quando, in un film a episodi diretto da Vittorio De Sica, L'oro di Napoli, interpretò l'episodio in cui una giovane prostituta, ospite di una casa di piacere, si sposa con un giovane ricco che le fa credere di amarla, mentre in realtà desidera solo sciogliere un voto, per liberarsi da un rimorso. Infatti, qualche tempo prima, egli aveva spinto al suicidio una giovane e innocente fanciulla, respingendo freddamente il suo amore e accusandola di essere attratta solo dal suo denaro. Per questo motivo, aveva deciso di espiare la sua colpa, unendosi ad una prostituta in un matrimonio puramente formale, senza tenere in alcun conto né i sentimenti né la dignità della donna, ridotta a puro strumento della sua maniacale volontà di autolesionismo. Ma la giovane, una volta venuta a conoscenza della storia, profondamente ferita, lo abbandona immediatamente, preferendo tornare al suo vecchio mestiere, che le permette almeno di conservare la coscienza di sé come essere umano. Con una progressiva evoluzione, la Mangano si è rivelata attrice di valore in altri film, come La tempesta (1958, Alberto Lattuada) e Jovanka e le altre (1960, Martin Ritt); ha fornito un'ottima prova dando vita al forte personaggio di Edda Ciano ne Il Processo di Verona (1963, Carlo Lizzani), interpretato con sensibilità ed efficacia drammatica; inoltre ha dato vita e credibilità al complesso e ambiguo personaggio di Giocasta nell'Edipo re, una reinterpretazione dell'omonima tragedia di Sofocle, girata nel 1967 da Pier Paolo Pasolini, rivelando così, nonostante il numero relativamente basso di film da lei interpretati, un temperamento drammatico, poliedrico e disponibile ai ruoli più diversi. È stata sposata con il produttore Dino De Laurentiis.