Na jej zaangażowanie w pracę sanitariuszki wpływ wywarła chęć nauczenia się podstaw pielęgniarstwa, które okazało się potrzebne już w 1912 r., kiedy jako ochotniczka podjęła służbę w wojskowym szpitalu bułgarskim. Tamtą decyzję tak opisała w swych wspomnieniach: „Mąż powierzył mi pieczę nad personelem ambasady Austrii; wkrótce zaprzyjaźniłam się serdecznie z wszystkimi pracownikami. Postanowiłam skorzystać z okazji i nauczyć się pielęgniarstwa. Zapytałam o zdanie lekarza ambasady, który pochwalił mój zamiar i oddał mnie pod opiekę siostry Angeli. To była wspaniała kobieta. Gdy zjawiłam się rankiem, tytułowała mnie per »wasza ekscelencjo«, lecz po włożeniu białego fartucha musiałam słuchać jej poleceń na równi z bułgarskimi siostrami. Nie zdawałam sobie sprawy, że podjęta wówczas decyzja wpłynie na moje dalsze życie”.

Maria Tarnowska zarówno podczas I wojny światowej, jak i w roku 1920 służyła w szpitalach polowych na froncie. Podczas wojny polsko-bolszewickiej organizowała swoistą nowość - polowe szpitale z konnym personelem, mające zdolność do szybkiego przemieszczania się.

Za jej sprawą zamek w Dzikowie, nad którym powiewała wielka flaga z symbolem Czerwonego Krzyża, stał się miejscem, gdzie polscy wojenni rekonwalescenci nabierali sił i zdrowia.

Za udział w niej została odznaczona Krzyżem Walecznych, który ceniła sobie najwyżej. Uhonorowana została także jako pierwsza Polka Medalem Florence Nightingale.

W okresie międzywojennym zajęła się propagowaniem i podnoszeniem świadomości na temat higieny i zdrowia. Założyła w Świerże, majątku, który nabyli z mężem po zakończeniu I wojny światowej, pierwszy w Polsce ośrodek zdrowia. Dzięki popularyzacji i szeroko zakrojonej akcji prowadzonej przez Marię Tarnowską do 1939 r. powstało w całym kraju ponad 300 podobnych punktów. Ponadto założyła w Warszawie przy Szpitalu Czerwonego Krzyża „dom” dla pielęgniarek, w którym odbywały się kursy uzupełniające dla sióstr. Od 1927 r. Tarnowska wchodziła w skład Zarządu Głównego Polskiego Czerwonego Krzyża.

  Portret zawisł w Gabinecie Hrabiego vis-à-vis podobizny Adama Tarnowskiego. Marta Woynarowska /Foto Gość

Okres II wojny światowej to dalszy czas pracy w PCK w radykalnie zmienionych, okupacyjnych warunkach. W 1942 r. została aresztowana i osadzona w więzieniu na Pawiaku, gdzie spędziła kilka miesięcy. Zwolnienie zawdzięczała usilnym zabiegom jej męża Adama, dyplomaty z czasów Austro-Węgier, który wykorzystał wszystkie swoje koneksje, by uwolnić żonę. Po wyjściu z więzienia wstąpiła do Korpusu Służby Pomocniczej Kobiet Armii Krajowej. W czasie powstania warszawskiego pełniła funkcję komendantki wszystkich sanitariuszek w rejonie i organizowała punkty pierwszej pomocy oraz szpitale polowe. Z jej inicjatywy i z jej udziałem doszło do negocjacji ze stroną niemiecką w sprawie ewakuacji części ludności cywilnej.

- Dzięki determinacji Marii Tarnowskiej szacuje się, że około 20 tys. ludzi mogło opuścić Warszawę jeszcze w trakcie walk powstańczych - podkreśla T. Zych. - Ona także uczestniczyła i głównie negocjowała warunki kapitulacji powstania. Niemiecki oficer, będący świadkiem owych rokowań, zapisał, że: „W tym momencie, gdy protokół był gotów, mieliśmy wrażenie, że to nie Polacy kapitulują, lecz my przed starą hrabiną”. Maria Tarnowska negocjowała z niemieckim gen. Erichem von dem Bachem-Żelewskim uznanie powstańców za kombatantów, przysługiwałyby im wówczas wszystkie prawa, jakie mają żołnierze walczący na froncie. Niemcy długo nie chcieli na to przystać, uważając powstańców za bandytów. Wreszcie pod presją sytuacji zgodzili się na spełnienie tego warunku. Wśród czterech osób prowadzących rokowania ze strony polskiej Maria Tarnowska z całą pewnością była postacią pierwszoplanową i odegrała w nich kluczową rolę.

  Maria Tarnowska i dr Alfred Lewandowski podczas rozmowy z gen. Günterem Rohrem w sprawie ewakuacji ludności cywilnej z Warszawy. Maria Tarnowska „Przyszłość pokaże…”, wydanie Łomianki 2012 r.

Po upadku powstania Maria i Adam Tarnowscy znaleźli się w Pruszkowie, a następnie w Ojcowie, u kuzyna Jana Zamoyskiego. Zanim w 1945 r. powrócili do Warszawy, Maria została aresztowana pod zarzutem kolaboracji z Niemcami podczas pertraktacji związanych z zakończeniem powstania. W chwili zakończenia wojny mieszkali już w Warszawie, gdzie Maria zaangażowała się w działalność PCK oraz prowadzenie kawiarenki, będącej głównym źródłem utrzymania. Zagrożeni kolejnymi aresztowaniami w początkach 1946 r. wyjechali do Szwajcarii.

Do Polski Maria Tarnowska powróciła sama w 1958 roku. Jej mąż zmarł 10 października 1946 r. w Lozannie. Zamieszkała w jednopokojowym mieszkaniu przydzielonym jej dzięki staraniom PCK. Zmarła w 1965 roku. Została pochowana na Cmentarzu Powązkowskim. W 2016 r. została pośmiertnie odznaczona Krzyżem Komandorskim Orderu Odrodzenia Polski.