Маделин Стоу е родена в Лос Анджелис, Калифорния. Интересен факт за нея е, че преди да стане световно известна, й се наложило да се представя за репортер, само за да се срещне с Джон Траволта. Години по-късно тя вече е също толкова популярна като него и дори си партнират на екран.
Детството на звездата минава в Ийгъл Рок – работническото предградие на Лос Анджелис. Бляскавата й кариера стартира в театър "Соларис" на Бевърли Хилс, където играе благотворително в свободното си време, докато междувременно учи в университета на Южна Калифорния.
Филмовият дебют на Стоу е във "В засада" (Stakeout), където играе заедно с Ричард Драйфус. По-късно работи с имена като Кевин Костнър, Джак Никълсън и участва в едно от най-силните и успешни заглавия на Майкъл Ман "Последният мохикан". Звездата работи с режисьорите Тери Джилиам в "12 маймуни" (12 Monkeys), Майкъл Аптед в "Проблясъци" (Blink) и Робърт Олтман в "Кратки моменти" (Shortcuts). За последния е отличена с награда за най-добра поддържаща женска роля на Американското общество на филмовите критици.
Листът с хитови заглавия с нейно участие не свършва дотук – сред останалите най-впечатляващи са "Дъщерята на генерала" (The General's Daughter), където играе с Джон Траволта, "Китайска луна" (China Moon) с Анджелина Джоли и "Бяхме войници" (We Were Soldiers) с Мел Гибсън. Днес Стоу живее в Лос Анджелис със съпруга си Брайън Бенбен и дъщеря им Мей. В професионален план тя е изцяло посветена на „Отмъщението", който е и нейният най-сериозен ангажимент през последните години.