Бялик родилась в Сан-Диего в семье Барри Бялика и Беверли Уинклман. Её предки были родом из Польши, Чехословакии и Венгрии[3][4]. Воспитана в традициях реформистского иудаизма.
Бялик начала свою карьеру ещё ребёнком в конце 1980-х годах. Первую роль она сыграла в фильме ужасов «Тыквоголовый», а также появлялась в качестве гостя в телесериале «Факты жизни» и телесериале «Красавица и чудовище». Актриса появлялась в трёх эпизодах телесериала «Секретный агент Макгайвер» в роли Лизы Вудман. В 1988 году она сыграла молодую Бетт Мидлер в фильме «На пляже», а также появлялась в клипе Майкла ДжексонаLiberian Girl.
В 1990 году Бялик снялась в двух телевизионных сериалах: «Моллой» на телеканале Fox и «Блоссом» на телеканале NBC. Сериал «Моллой» получил более низкий рейтинг, чем «Блоссом», в итоге был снят с эфира после 6 серии, тогда как «Блоссом» снимался до 1995 года.
В 2006 году актриса появилась в фильме «Каламазу?». Также она снялась в трёх эпизодах комедийного сериала HBO «Умерь свой энтузиазм» в роли Джоди Фанкхаузер, дочери друга Ларри Дэвида. В сериале «Втайне от родителей» у Бялик была второстепенная роль советника руководства школы. Она также сыграла роль в ситкоме «Долго и счастливо», в котором она вновь снималась с двумя актёрами из сериала «Блоссом» Дженной фон Ой и Майклом Стояновым.
В 2010 году она присоединилась к актёрскому составу сериала «Теория Большого взрыва» в роли Эми Фарры Фаулер. Впервые она появилась в сериале в конце третьего сезона шоу, в качестве потенциальной девушки Шелдона Купера (Джим Парсонс). Начиная с восьмого эпизода четвёртого сезона её героиня стала одним из главных персонажей ситкома. В сериале она играла нейробиолога, которым является и в реальной жизни.
Личная жизнь
В 2003—2013 годах Маим была замужем за Майклом Стоуном. У бывших супругов есть два сына — Майлз Рузвельт Бялик-Стоун (род.10.10.2005) и Фредерик Хешель Бялик-Стоун (род.15.08.2008).