แกรนด์ดัชเชสมาเรียทรงโดดเด่นด้วยการเป็นสมาชิกในราชวงศ์พระองค์สุดท้ายที่เสด็จหนีออกจากประเทศเซียซึ่งเกิดการปฏิวัติและเป็นพระองค์แรกที่สิ้นพระชนม์ขณะเสด็จลี้ภัยในต่างประเทศ พระองค์ทรงประทับอยู่ที่เทือกเขาคอเคซัสซึ่งเต็มไปด้วยสงครามพร้อมกับพระโอรสองค์รองทั้งสองพระองค์ตลอดปี พ.ศ. 2460 และ 2461 โดยยังทรงหวังจะให้แกรนด์ดยุกคิริล วลาดีมีโรวิช พระโอรสองค์ใหญ่ขึ้นเป็นสมเด็จพระจักรพรรดิ เมื่อพวกบอลเชวิคเคลื่อนที่เข้ามาใกล้ บรรดาเชื้อพระวงศ์ได้เสด็จขึ้นเรือตกปลาที่เมืองอานาปาในปี พ.ศ. 2461 พระองค์ประทับอยู่ที่เมืองนี้เป็นเวลาสิบสี่เดือน โดยไม่ทรงยอมร่วมเสด็จออกจากรัสเซียไปพร้อมกับแกรนด์ดยุกบอริส พระโอรส