Nos Jogos Pan-Americanos de 2003, na República Dominicana, foi medalha de prata no revezamento 4x200 metros livre, e medalha de bronze nos 200 metros livre. Embora essas medalhas conquistadas no Pan de 2003 tenham chamado mais atenção em torno do seu nome, naquele mesmo ano, antes de ir a Santo Domingo, Mariana representou o Brasil no Campeonato Mundial de Esportes Aquáticos de 2003 em Barcelona, na Espanha, um dos três mundiais que disputou, quando chegou à semifinal dos 200 mteros livre, superando o recorde sul-americano ao marcar 2min01s17, sua melhor marca em piscina longa em toda a carreira, conquistando a 15ª colocação geral na prova. Além disso, ajudou a equipe do revezamento 4x200 metros livre a garantir classificação para os Jogos Olímpicos de Atenas, ao terminarem na 12ª posição, um momento de grande emoção em sua carreira. Também obteve a 19ª posição nos 400 metros livre.