Souvent associée à la star de l'époque Fosco Giachetti on la voit dans « La fille du corsaire » (1940) de Enrico Guazzoni elle est la soeur de Fosco qui infiltre un groupe de pirates qui menace la stabilité du domaine de son père ; elle est Anna dans « Phares dans le brouillard » (1941) de Gianni Franciolini, un sombre mélodrame où le monde des camionneurs sert de toile de fond et en 1947 dans « Les frères Karamazoff » de Giacomo Gentilomo elle est la petite amie de Dimitri (Fosco Giachetti) l'un des frères Karamazov où après le meurtre du père, les relations entre les frères deviennent conflictuelles avec Andrea Checchi et Lamberto Picasso.

En 1941, Mario Bonnard la sollicite dans «Marco Visconti» interprété par Carlo Ninchi qui follement amoureux, enlève la comtesse Bice Balzo, (Mariella Lotti), promise à un autre noble, mais Bice meurt de peur pendant son emprisonnement. Camillo Mastrocinque réalise «Les maris» (1941), l'un des premiers films italiens émergeant du développement néoréaliste de cette époque, elle interprète une femme qui se marie sans amour, mais finalement elle comprend que son mari, interprété par Amedeo Nazzari, est digne, non seulement de son respect, mais aussi de son amour.

Dans un drame psychologique « Fari nella nebbia » (1941) de Gianni Franciolini, elle est l'épouse d'un chauffeur de camion, (Fosco Giachetti) qui abandonne son mari pour poursuivre ses rêves de petite bourgeoisie, repentante elle reviendra vers lui. Dans « La gorgone » (1942), un mélodrame historique entre les Pisans et les Sarrasins, elle incarne la vierge Gorgona qui tombe amoureuse d'un jeune noble de Pise, privé de gloire et d'honneur, tous deux se suicideront. Alberto Lattuada signe le mélodrame « Le passé qui tue » (1943), elle est Nicoletta qui quitte son mari pour suivre un amour de jeunesse, (Bruno Traldi), devenu un pianiste célèbre, prise de remords envers son mari, elle met fin à ses jours.

Parmi les autres films de l'époque fasciste, on peut citer le drame de guerre « Quelli della montagna » (1942) de Aldo Vergano dans lequel elle est l'épouse de Amedeo Nazzari un soldat héroïque malgré l'antipathie de son capitaine ; « L'escadrille blanche » (1943) un drame de guerre de Ion Sava, elle campe une infirmière de la Croix-Rouge avec Glaudius Gora. En 1946, Mariella Lotti est sœur Bianca dans un drame néoréaliste « Un jour dans la vie », où un groupe de partisans italiens recherchés par les Allemands se réfugie dans un couvent de religieuses, en représailles de l'hospitalité donnée aux partisans, les allemands tuent toutes les religieuses.

Dans «Le prince rebelle» (1947) de Pino Mercanti, le prince Francesco di Sant'Agata, (Massimo Serato), se rebelle contre la domination des Habsbourg, accusé d'hérésie, mené au bucher, il est sauvé grâce à la fille du vice-roi (Mariella Lotti) . En costume d'époque, elle est la Comtesse Mercedes de Lopez dans «Le pirate de Capri» (1948) ; dans le fantastique et dramatique « Pour l'amour du ciel » (1950) de Luigi Zampa, elle est l'épouse de Jean Gabin qui à sa mort ne peut être admis au paradis à cause de mauvaises actions commises de son vivant, il a douze heures de vie nouvelle et revient sur terre pour effacer ses fautes.

Elle côtoie aussi Jean Marais un coureur de jupon qui multiplie les conquêtes dans « Nez de cuir » (1951) de Yves Allégret, elle tombe dans les bras de ce gentilhomme d'amour. Elle joue un rôle de soutien dans le drame de Luigi Zampa « Les coupables » (1952). Dans une histoire d'amour, de trahison et de meurtre « La storia del fornaretto di Venezia » (1952) de Giacinto Solito, elle est l'épouse trahie du grand inquisiteur Loredan, (Paolo Carlini), qui a pour maîtresse (Doris Duranti), l'épouse d'un noble que les hommes de Loredan assassineront. Mariella Lotti fut mariée à l'industriel Alfredo Zanardo. Mais auparavant, elle a vécue quelques mois une histoire d'amour passionnée avec le roi Michel de Roumanie.

Quelque temps après avoir quitté la profession, elle s'est installée en France. Elle décède le 18 décembre 2004 à Neuilly-sur-Seine. Rapatrié en Italie elle repose au Cimetière communal monumental de Campo Verano dans la ville de Rome.