Em 1947, estreou em competições, ao participar do Campeonato Nacional Soviético, no qual terminou na segunda colocação. No ano posterior, novamente no Nacional Soviético, terminou medalhista de ouro na trave. Nos três eventos seguintes, Maria subiu ao pódio em todos, alternando entre o ouro e a prata. Em 1952, em sua primeira aparição olímpica, nos Jogos Olímpicos de Helsinque, Gorokhovskaya encerrou medalhista de ouro na prova por equipes e na competição geral; nos demais eventos no qual competiu, conquistou a prata: aparelhos portáteis por equipes, salto, barras assimétricas, trave e solo. Dois anos depois, competiu no Mundial de Roma. Nele, fora campeã na prova por equipes e medalhista de prata nos exercícios de solo.