Alors qu'elle tente de devenir microbiologiste, sa carrière débute en 1986 avec le film Abodh. Madhuri Dixit, alors top-model, n'envisage pas de s'investir sérieusement dans une carrière d'actrice. Mais deux ans plus tard, il n'est plus question de s'engager dans une autre voie : le film Tezaab la consacre auprès du public, émerveillé par la scène de danse (« Ek-Do-Tin ») dans laquelle elle s'illustre. Son ascension se poursuit avec Ram Lakham, Parinda puis Dil, film pour lequel elle obtient le Filmfare Award de la meilleure actrice.
La renommée de Madhuri Dixit est déjà bien établie lorsque sort le film Beta (1992) qui obtient 4 Filmfare Awards, dont ceux de la meilleure actrice pour Madhuri et du meilleur acteur pour son partenaire,
Anil Kapoor. Interprétée voluptueusement par Madhuri, la chorégraphie sensuelle, voire érotique, associée à la chanson « Dhak Dhak Karne Laga (Mon coeur fait boum-boum) » est le sommet du film. Depuis, cette scène apparaît régulièrement dans le classement des 10 scènes les plus suggestives du cinéma indien. En 1993, l'actrice, que l'on surnomme désormais la « Dhak Dhak Girl », joue aux côtés de Sanjay Dutt dans Khal Nayak. Le film est une nouvelle réussite, mais déclenche également la controverse. Tout d'abord au travers de la chanson « Choli Ke Peeche Kya Hai ? (Que cache le corsage ?) » dont les paroles sont jugées subversives. Ensuite quand Sanjay Dutt est accusé d'avoir participé aux attentats du 12 mars 1993, ayant causé la mort de 257 personnes à Mumbai. Quoi qu'il en soit, Madhuri n'a jamais été aussi populaire et le succès du film suivant, Hum Aapke Hain Koun...! lui octroie, outre le statut d'actrice indienne la mieux payée, un Filmfare Award supplémentaire.
Raja (1995) perpétue le mythe de la « Dhak Dhak Girl », mais la roue tourne et le public commence à plébisciter d'autres actrices plus jeunes. Entre 1995 et 1998, les échecs s'accumulent, Mrityudand est bien accueilli par les critiques mais est boudé par les spectateurs, et seul Dil To Pagal Hai (1997) fait recette.
Madhuri Dixit se marie en octobre 1999. Elle n'abandonne pas pour autant sa carrière mais se fait plus rare sur les plateaux de tournage. En 2002, elle tient le rôle d'une courtisane dans le film Devdas, aux côtés de
Shahrukh Khan et
Aishwarya Rai. Son talent est unanimement reconnu.