Мария Нагао присоединилась к AKB48 в качестве стажера 9-го поколения в конце 2009 года. 8 декабря 2010 года вместе с Миной Оба, Харукой Шимазаки, Харукой Шимадой, Мию Такеучи, Марико Накамурой, Анной Мори и Сузуран Ямаучи она получила звание действительного члена. На выборах AKB48 в 2012 году Мария Нагао заняла 39-е место.
1 ноября 2012 года она была переведена в команду К. В 2013 году она была выла выбрана для 31-го сингла «Sayonara Crawl» от AKB48. На выборах AKB48 в 2013 году (AKB48 32-й сингл Senbatsu Sōsenkyo) Мария Нагао заняла 35-е место. На выборах AKB48 в 2014 году (37-й сингл Senbatsu Sōsenkyo) она заняла 65-е место. На выборах в AKB48 в 2015 году она заняла 69-е место.
7 декабря 2015 года Мария Нагао объявила о своем выходе из AKB48. 10 марта 2016 года, незадолго до официального выхода из группы (выпускной вечер должен был состояться 19 марта), Мария Нагао выпустила свой первый фотоальбом под названием Utsukushii Saibō, который стоял на первом месте в Oricon Photobook Chart. . В первую же неделю было распродано около 3000 копий (по данным Oricon).