Mira Vlahović je rođena u Zaprešiću. U Zagrebu je pohađala Srednju muzičku školu Blagoje Bersa u razredu profesorice Višnje Stahuljak-Chytil. Na Muzičkoj akademiji u Zagrebu diplomirala je 1982. u razredu profesora Ive Lhotke-Kalinskog. Usavršavala se na majstorskom tečaju primadone Srebrenke Sene-Jurinac u Grazu. Debitirala je u HNK u Zagrebu ulogom Kraljice noći u Čarobnoj fruli Wolfganga Amadeusa Mozarta. Od 1987. do 1991. angažirana je kao solistica opere u HNK u Splitu. Solistica Opere HNK u Zagrebu je od 1991., a 2008. godine postala je operna prvakinja.