Плисецкая родилась в театральной семье в Москве 20 ноября 1925. В возрасте 9 лет она поступила в Московское хореографическое училище, где училась у Е.П.Гердт, а позже у А.Я.Вагановой. Еще до выпуска из училища (1943) Плисецкая танцевала сольные партии в Большом театре, а потом была принята солисткой в труппу. Основные партии балерины этого периода – Маша (Щелкунчик, музыка Чайковского, хореография Б.И.Вайнонена, 1944), Мирта (Жизель, музыка А.Адана, 1944), Раймонда в одноименном балете (музыка А.К.Глазунова, 1945) и Одетта-Одилия в Лебедином озере (музыка Чайковского, 1947). Среди других крупных работ балерины – Зарема в балете Р.В.Захарова на музыку Б.В.Асафьева (Бахчисарайский фонтан, 1948), Китри (Дон Кихот, музыка Минкуса, 1950), Хозяйка медной горы в балете Л.М.Лавровского Сказ о каменном цветке (музыка Прокофьева, 1954) и в балете с той же музыкой, но под названием Каменный цветок в постановке Ю.Н.Григоровича (1965), главная роль в Лауренсии В.М.Чабукиани (музыка А.А.Крейна, 1955), Фригия (Спартак, в постановке Л.В.Якобсона, музыка А.И.Хачатуряна, 1962) и Эгина в том же балете в постановке Ю.Н.Григоровича (1968), Мехмене Банц в балете Ю.Н.Григоровича Легенда о любви (музыка А.Д.Меликова, 1965), а также менее характерные для амплуа Плисецкой Аврора (Спящая красавица, музыка Чайковского, 1952) и Джульетта (Ромео и Джульетта Л.М.Лавровского, музыка С.С.Прокофьева, 1961).

К более позднему периоду относятся работа Плисецкой в Кармен-сюите (Альберто Алонсо на музыку Ж.Бизе в инструментовке Р.К.Щедрина, 1967), а также знаменитый сольный номер балерины Умирающий лебедь. Плисецкая поставила балеты Р.К.Щедрина (мужа балерины) Анна Каренина (совместно с Н.И.Рыженко и В.В.Смирновым-Головановым, 1972), Чайка (1980) и Дама с собачкой (1985), исполнив в них главные роли.

С участием Плисецкой снят ряд фильмов. Плисецкая была награждена Ленинской премией (1964), а также званием народной артистки СССР.