Maudy lahir dengan nama Ayunda Faza Maudya di Jakarta pada 19 Desember 1994. Ia merupakan putri sulung dari pasangan orang tua Didit Jasmedi R. Irawan dan Muren Murdjoko. Maudy memiliki seorang adik bernama Amanda Khairunnisa yang juga telah beberapa kali tampil sebagai aktris film.
Maudy menempuh sekolah dasar di SD Al-Azhar hingga kelas dua lalu pindah ke Sekolah Interkultural Mentari hingga lulus SMP. Awalnya, ia memiliki kendala bahasa dan harus beradaptasi menggunakan bahasa Inggris di sekolah internasional, sedangkan saat itu ia hanya terbiasa dengan bahasa Indonesia dan Jawa.
Setelah penampilan debutnya di film “Untuk Rena” Maudy berhenti sejenak di dunia hiburan dan fokus pada pendidikannya. Maudy melanjutkan SMA di British School Jakarta. Saat itu ia menjabat sebagai ketua osis.
Pasca kelulusan sekolah menengah, Maudy diterima di Universitas Oxford, Inggris dan mengambil jurusan PPE (Philosophy, Politics and Economics). Ia memulai studi pada September 2013 dan lulus pada tahun 2016. Pada tahun 2019, Maudy melanjutkan kuliah untuk gelar S2 dan berhasil diterima di dua universitas ternama dunia yaitu Universitas Harvard dan Universitas Stanford. Ia memutuskan untuk kuliah di Universitas Stanford dan lulus pada tahun 2021 dengan gelar ganda untuk jurusan bisnis dan pendidikannya.
Selain membangun karier di dunia hiburan, Maudy juga menaruh perhatian pada dunia sosial, politik, dan ekonomi Indonesia, khususnya yang memberikan dampak langsung terhadap kehidupan anak muda. Pada tahun 2015, ia mendampingi Perdana Menteri Inggris, David Cameron, saat mengunjungi Jakarta.
Sekarang Maudy Ayunda menikah dengan Jesse Jiseok Choi, seorang pengusaha keturunan Korea berkebangsaan Amerika Serikat yang ia temui ketika menempuh pendidikan magister di Sekolah Bisnis Pascasarjana Stanford. Jesse menetap di Indonesia sejak akhir 2021 dan menjadi mualaf sejak Maret 2022. Akad nikah berlangsung pada 22 Mei 2022 di kediaman Maudy yang terletak di Cilandak Barat, Cilandak, Jakarta Selatan.
Pada Maret 2022, Maudy ditunjuk sebagai juru bicara pemerintah Indonesia untuk presidensi KTT G20 yang diselenggarakan di Bali pada November 2022. Johnny menjelaskan bahwa penunjukan Maudy Ayunda sebagai juru bicara bertujuan untuk membuat komunikasi antara pemerintah dan masyarakat terkait G20 lebih intens. Ia juga menilai Maudy adalah milenial yang tepat dengan latar belakang pendidikan filosofi politik dan ekonomi di Oxford serta pendidikan bisnis di Stanford, sehingga informasi terkait Presidensi G20 dapat menjangkau lapisan masyarakat yang lebih luas, terutama generasi milenial dan generasi Z.