Мамедова родилась в 1897 в
Тифлисе (ныне
Тбилиси,
Грузия) в бедной
азербайджанской семье. Её отец-сапожник заметил её замечательный музыкальный талант когда ей было 6 лет. В
1910 году он разыскал спонсора, который помог организовать её первое выступление на светском
банкете, устроенном вице-губернатором Кавказского края, графом
Илларионом Воронцовым-Дашковым. В
1911 году она отправилась в
Милан (
Италия) для получения музыкального образования в
Миланской консерватории на средства, выделенные азербайджанским миллионером и
меценатом Зейналабдином Тагиевым и его женой Соной. Однако в
1912 году финансовая помощь с их стороны по неизвестным причинам была прервана и Мамедова была вынуждена вернуться обратно. В том же году она поступила в музыкальную школу в Тифлисе. В 15 лет, она впервые выступила на сцене Тагиевского театра в
Баку, исполнив партию из музыкальной комедии
Узеира Гаджибекова «Муж и Жена». В
1915 году она поступила в Киевскую консерваторию (совр. Киевская музыкальная академия) и познакомилась с композитором
Рейнгольдом Глиэром. Благодаря знакомству с Мамедовой, Глиэр заинтересовался азербайджанской народной музыкой и вскоре отправился в
Карабах, где он встретился с рядом профессиональных исполнителей
мугама. Позже, в
1934 году, он напишет свою известную оперу «Шахсенем» на основе впечатлений от этой поездки, и посвятит ее Мамедовой. К тому времени она уже будет широко известна как талантливая оперная певица. С
1921 года Мамедова гастролировала в
Москве,
Ленинграде,
Париже,
Милане,
Тебризе и
Тбилиси, исполняя арии из «Травиаты», «Севильского цирюльника»,
«Риголетто», «Гугенотов» и др. Ей удалось-таки завершить свое обучение в
Милане в
1927—
1930 годах, после чего она вернулась в
Азербайджан, дабы продолжить работу в Азербайджанском Государственном Театре оперы и балета в
Баку.