Mathé Altéry (de verdadero nombre Marie-Thérèse Altare) nació en París el 12 de septiembre de 1933 (o, según otras fuentes, de 1927). Es hija del gran tenor Mario Altéry (Altare, 1892 –1974), especialista en ópera francesa, y sobrina de Giulietta (Juliette) Wermetz, soprano que llegó a compartir escenario con el gran Enrico Caruso.

Mathé se formó como soprano clásica y orientó en un principio su carrera hacia el canto lírico, especialmente la opereta francesa, para la que su voz de soprano soubrette era muy adecuada. Cantó en un principio en la regiones del norte de Francia, en cuyos teatros trabajaba principalmente su padre, lo que le valió el apodo de El ruiseñor de Cherburgo, ciudad a la que se encontró siempre muy unida (en 1964 grabaría la banda sonora de la mítica película Los paraguas de Cherburgo).

En 1950 empieza a trabajar como corista en el Théâtre du Châtelet de París, en la opereta Annie du Far-West. En 1952 el gran director de orquesta francés Raymond Legrand la invita a participar en la banda sonora de la película Les Belles de nuit de René Clair. En 1953 participó en una muestra de canto celebrado en Deauville, lo que le permite grabar su primer disco en solitario, un EP de canciones navideñas para niños. En 1955 realiza su primera película, Milord l’Arsouille, del director André Haguet, en la que coincide con el también eurovisivo Jean-Claude Pascal.

El 24 de mayo de 1956 es la primera representante francesa en pisar el escenario de Eurovisión en la primera edición celebrada en Lugano (Dany Dauberson será la segunda representante francesa en el mismo festival, el único que contó con dos representantes de cada país). Al sólo darse a conocer a la ganadora –Lys Assia– no se sabe qué posición alcanzó, aunque corre el rumor que quedó en último lugar sin recibir un solo punto.

A finales de los 50 y principios de los 60 llega el apogeo de su carrera y graba la llamada Serie de los 13: 13 vieilles valses, 13 mélodies de la Belle Époque (Premio de la academia Charles-Cros 1957), 13 airs d’opérette y 13 valses de Vienne, etc. Igualmente graba e interpreta standards de canción francesa e internacionales y comparte escenario con figuras como el español Luis Mariano o Jean Ferrat. En los 60 es una voz imprescindible en el teatro y cine musical francés: dobla a Julie Andrews en la versión francesa de Sonrisas y lágrimas y a Audrey Hepburn en la de My Fair Lady. Su fama es tal que es invitada a dar recitales en Las Vegas, oferta que rechaza para contraer matrimonio en 1966 con el abogado parisién Bernard de Sariac. A finales de los 60, si bien experimenta una cierta decadencia debido a los cambios en los gustos musicales, sigue grabando discos, protagonizando películas y dando conciertos, incluyendo largas giras por el extranjero por países como Canadá o Sudáfrica.

En 1988 se despide de los escenarios con el espectáculo Rêves de Vienne con Francis Lopez en el Teatro de Eldorado de París que cuelga el cartel de «aforo completo» durante un año. En los 90 y primera década del XXI aparece frecuentemente en televisión. En 2006 recibe la Legión de Honor francesa por 57 años de actividades profesionales y artísticas. Su discografía es extensísima. En ella se incluyen, además de todos los estilos ya mencionado, numerosas bandas sonoras, música infantil y navideña, canciones populares francesas, nanas, serenatas… Su filmografía incluye cuatro películas y numerosas series de televisión.