Η Μέμα Σταθοπούλου γεννήθηκε το 1941 στην Πάτρα. Από μικρή ηλικία ασχολήθηκε με τον χορό. Σε ηλικία 18 ετών ήλθε στην Αθήνα όπου παρακολούθησε μαθήματα υποκριτικής στη Σχολή του Π. Κατσέλη και στη Δραματική Σχολή του Εθνικού Θεάτρου.

Τελείωσε τις σπουδές το 1963 και το 1964 πρωτοεμφανίστηκε στο θέατρο ως πρωταγωνίστρια στο έργο «Δικέφαλος Αετός » του Κοκτό, με τον θίασο του Δ. Χορν στο Εθνικό Θέατρο. Αμέσως μετά πρωταγωνίστησε στο έργο του Ρουσέν  «Ένας Έρωτας που δεν Τελειώνει Ποτέ» και έδωσε μια από τις σημαντικότερες ερμηνείες της, η οποία την καθιέρωσε ανάμεσα στις σημαντικότερες ηθοποιούς της εποχής.

Στο σινεμά ξεκίνησε το 1964 με την ταινία «Επικίνδυνοι». Συμμετείχε σε 27 ταινίες, στις 15 από τις οποίες  συμπρωταγωνίστησε με τον ηθοποιό Θάνο Λειβαδίτη όπου υπήρξαν ζευγάρι στη ζωή, τη σκηνή και την οθόνη. Μεγάλες επιτυχίες υπήρξαν οι ταινίες «Επιστροφή (1965)», «Ο Νικητής (1965)», «Με ιδρώτα και δάκρυα(1965)», «Η παραστρατημένη(1966)», «Οι Σφαίρες δεν Γυρίζουν Πίσω (1967)», «Το κορίτσι της οργής(1967)», «Του χωρισμού το τρένο(1967)», «Ένας Μάγκας στα Σαλόνια (1969)», «Ένας άφραγκος Ωνάσης(1969)», «Φουκαράδες και Λεφτάδες(1970)», «Ο τρελός της πλατείας Αγάμων(1970)», «Κάθε ναυάγιο και μια κόλαση(1971)», κ.ά.

Το 1975 σταμάτησε κάθε καλλιτεχνική δραστηριότητα και επέστρεψε στη γενέτειρα της  όπου ασχολήθηκε με τοπικό τηλεοπτικό σταθμό.

Υπήρξε κατά γενική ομολογία μια από τις πιο καλλίγραμμες ηθοποιού του ελληνικού κινηματογράφου.

Πέθανε το 1999.