Hija del político y militar Álvaro Alsogaray, estudió ingeniería industrial en la Universidad Católica Argentina.
Fue elegida como diputada de la Nación en 1985 por el partido UCEDE (Unión del Centro Democrático) liderado por el mismo, colocándose como acérrima defensora del libre mercado en la presidencia de Raúl Alfonsín. Alsogaray fue puesta en el cargo gerencial de la privatización de la compañía estatal de teléfonos ENTel, y de la siderúrgica SOMISA (SOciedad MIxta Siderurgia Argentina). Gracias a las influencias de su padre durante la primera presidencia de Carlos Saúl Menem llegó a ser designada Secretaria de Medio Ambiente.
En 1990 fue designada interventora de la empresa estatal de teléfonos ENTel. Allí incrementó el valor de las tarifas telefónicas de manera abrupta. El 7 de febrero de 1990 el aumento fue del 112 %, elevándose a más del 300 % a fines del mismo mes.
Durante su gestión en la Secretaría de Medio Ambiente prometió "limpiar el Riachuelo en 1000 días", clamando que al término de ese período "se tiraría a nadar" en el contaminado río. La calidad del agua nunca mejoró. Desde 1996 hasta el año 2000, el Comité del Riachuelo manejó más de 35 millones de dólares, de los cuales casi 22 fueron a parar el rubro "servicios técnicos y profesionales", es decir consultoras cercanas a Alsogaray que hicieron estudios sobre el origen de la contaminación.
Fue un hecho muy controvertido,7 siendo luego fuertemente criticada cuando apareció en tapa de revista Noticias, insinuando estar vestida solo con un tapado de piel.
Su patrimonio creció de 400.000 a 2,5 millones de dólares estadounidenses durante las presidencias de Menem.
En la década del 2000 fue procesada y en mayo de 2004 recibió su primera condena por enriquecimiento ilícito.
En 2015 fue hallada culpable por "administración fraudulenta en perjuicio del Estado" entre 1995 y 1998 junto con el segundo de Alsogaray en esa dependencia, Enrique Kaplan, que fue sentenciado a tres años y tres meses de prisión.
Hasta 2015 María Julia Alsogaray fue llevada a juicio por actos de corrupción en cinco oportunidades, siendo tres veces encontrada culpable, una vez absuelta y en el restante fue sobreseída al declararse prescrita la causa por el tiempo transcurrido.
Fue condenada por enriquecimiento ilícito en mayo de 2004, cuando el Tribunal Oral Federal № 4 le fijó una pena de tres años de prisión e inhabilitación absoluta por el plazo de seis años. En ese juicio fueron embargados tres de sus departamentos; se trata de dos inmuebles ubicados sobre la calle Junín al 1400 y otro en Basavilbaso 1936, de la ciudad de Buenos Aires, aunque ella tiene además propiedades en Estados Unidos, como los departamentos adquiridos en el condominio Essex House de Nueva York. Paralelamente se inició una causa en la que se investiga el pago de sobresueldos durante las dos gestiones menemistas, la acusada buscó justificar su incremento patrimonial apelando al “dinero extra” que recibía como parte de su salario. En ese proceso, el ex secretario de Granillo Ocampo Roberto Martínez Medina afirmó que todos los meses retiraba de la Jefatura de Gabinete un sobre con plata para su jefe. Cumplió en la cárcel 638 días y se le remató su petit hotel de Recoleta.
En abril del 2013 fue condenada por segunda vez, esta vez a cuatro años, por contratos que firmó como titular de la Secretaría de Recursos Naturales con la Universidad Nacional de Lomas de Zamora.17 En el tercer juicio, también de 2013, fue absuelta por prescripción de la acción penal, por delitos en el plan de manejo del fuego cuando se desempeñó como Secretaria de Medio Ambiente.15
El cuarto juicio tuvo sentencia en abril de 2014 donde fue condenada a cuatro años de prisión por contratos de fin de obra durante la privatización de ENTel. El quinto juicio se realizó en 2015 y fue absuelta en un caso referido a la transferencia de 241 hectáreas que le pertenecía a ENTel en Pacheco.1518 el día 21 de abril de ese año la Justicia la condenó a cuatro años de prisión en la causa por irregularidades en la privatización de esa empresa, el Tribunal Oral en lo Criminal Federal № 6 de la Ciudad de Buenos Aires dio su veredicto de culpabilidad por el delito de "defraudación por administración fraudulenta".19
En 2015 María Julia Alsogaray fue condenada a cumplir cuatro años de prisión domiciliaria por el Tribunal Oral en lo Criminal Federal № 6 porteño por "irregularidades en la contratación de pasantes".
A principios de septiembre de 2017 fue internada dos semanas en el sanatorio Los Arcos, pues sufria cancer de pancreas en los últimos días había vuelto a su casa con su familia, falleciendo el 24 de septiembre de 2017.