Маша Миронова — дочь коменданта Белогорской крепости. Это обыкновенная русская девушка, «круглолицая, румяная, с светло-русыми волосами». По своей натуре она была трусливой: боялась даже ружейного выстрела. Жила Маша довольно замкнуто, одиноко; женихов в их деревне не было. Мать её, Василиса Егоровна, говорила о ней: «Маша, девка на выданье, а какое у ней приданое? — частый гребень, да веник, да алтын денег, с чем в баню сходить. Хорошо, коли найдётся добрый человек, а то сиди себе в девках вековечной невестою».
Познакомившись с Гринёвым, Маша полюбила его. После ссоры Швабрина с Гринёвым, она рассказала про предложение Швабрина стать его женой. На это предложение Маша, естественно, ответила отказом: «Алексей Иваныч, конечно, человек умный, и хорошей фамилии, и имеет состояние; но как подумаю, что надобно будет под венцом при всех с ним поцеловаться. Ни за что! Ни за какие благополучия!» Маша, не мечтавшая о сказочном богатстве, не хотела выходить замуж по расчёту.
На дуэли со Швабриным Гринёв был тяжело ранен и несколько дней пролежал без сознания. Все эти дни Маша ухаживала за ним. Придя в себя, Гринёв признаётся ей в любви, после чего «она безо всякого жеманства призналась Гринёву в сердечной склонности и сказала, что её родители будут рады её счастью». Но Маша не хотела выходить замуж без благословения его родителей. Благословения Гринёв не получил, и Маша сразу же отдалилась от него, хотя ей очень трудно было это сделать, так как её чувства по-прежнему оставались сильны.
После захвата крепости Пугачёвым родители Маши были казнены, а её спрятала в своём доме попадья. Швабрин, запугав попа с попадьей, забрал Машу и посадил под замок, заставляя выйти замуж за него. К счастью, ей удаётся отправить письмо Гринёву с просьбой об освобождении: «Богу угодно было лишить меня вдруг отца и матери: не имею на земле ни родни, ни покровителей. Прибегаю к вам, зная, что вы всегда желали мне добра и что вы всякому человеку готовы помочь…».
Гринёв не оставил её в трудную минуту и приехал вместе с Пугачёвым. У Маши состоялся разговор с Пугачёвым, из которого тот узнал, что Швабрин ей не муж. Она сказала: «Он мне не муж. Я никогда не буду его женою! Я лучше решилась умереть, и умру, если меня не избавят». После этих слов Пугачёв всё понял: «Выходи, красная девица; дарую тебе волю». Маша видела перед собой человека, который был убийцей её родителей, и, наряду с этим, её избавителем. И вместо слов благодарности «она закрыла лицо обеими руками и упала без чувств».
Во встрече Маши с императрицей по-настоящему раскрывается характер капитанской дочки — простой русской девушки, трусливой по натуре, безо всякого образования, нашедшей в себе в необходимый момент достаточно силы, твёрдости духа и непреклонной решительности, чтобы добиться оправдания своего ни в чём не виновного жениха