Mariame Clément est née à Paris. Après des études de lettres et d'histoire de l'art à l'École normale supérieure, elle vit aux États-Unis puis à Berlin, où elle effectue ses premiers stages à la Staatsoper Unter den Linden.

Elle signe sa première mise en scène en 2004 avec Il Signor Bruschino/Gianni Schicchi à l'opéra de Lausanne. Elle a travaillé entre autres à Athènes (Le Comte Ory), Tel Aviv (Il Viaggio a Reims), Santiago du Chili (Lulu), Oviedo (Il Barbiere di Siviglia), Séville (Agrippina), Nuremberg (Le Nozze di Figaro), Essen (Le Grand Macabre, Salome), Strasbourg (La Belle Hélène, Werther, Platée, Der Rosenkavalier, La Calisto), Anvers/Gand (Giasone, Agrippina, Armida), Graz (Faust, Die Zauberflöte), au Theater an der Wien (Castor et Pollux, The Fairy Queen), au festival de Glyndebourne (Don Pasquale, Poliuto, Il Turco in Italia, Don Giovanni), à l'Opéra national de Paris (Hänsel und Gretel, Cendrillon), à Covent Garden (L'Étoile), au Théâtre des Champs-Élysées (Il Ritorno d'Ulisse in patria), au Semperoper de Dresde (La Fiancée vendue), au Festival de Bregenz (Don Quichotte), au Santa Fe Opera (Carmen), et à la Volksoper de Vienne (Die Lustige Witwe).

En 2014, elle a créé le premier opéra de Philippe Hurel, Les Pigeons d'argile, au Théâtre du Capitole de Toulouse. En 2016, elle a mis en scène à l'Opéra national du Rhin la création française du deuxième opéra de Wagner, Das Liebesverbot. En 2018, le même théâtre lui confie Barkouf, œuvre majeure d'Offenbach récemment redécouverte et qui n'avait pas été jouée depuis sa création en 1860.

Avec Roberto Devereux en juin 2024, elle a achevé une trilogie Donizetti au Grand Théâtre de Genève, commencée avec Anna Bolena en 2021 et poursuivie avec Maria Stuarda en 2022.

Elle a fait ses débuts au festival de Salzbourg à l'été 2024 avec Les Contes d'Hoffmann.

Ses prochains projets la conduiront entre autres à Berlin, Copenhague et Glyndebourne.