科林斯，1956年6月19日出生于纽约州的埃尔米拉市。她是家中4个孩子中的老二，自幼勤奋好学，具有顽强的毅力和上进心，从小学到中学的学习成绩一直名列前茅。父亲经常带她去参观滑翔和飞行表演，10岁时随其兄长热衷于模拟火箭的飞行活动。1973年，科林斯上高中时参加航空俱乐部，对航空航天的兴趣更加浓厚，并立志长大后成为飞行员和航天员。1978年，科林斯从锡拉丘兹大学毕业后参加空军，接受一年飞行训练之后担任了T-38飞机的教练飞行员，并多次驾驶C-141大型运输机向海外运送美军部队和武器装备。她有5000多小时的飞行历史，驾驶过30多种不同类型的飞机。1985年，她进入俄亥俄州空军技术学院深造，1988年在斯坦福大学获硕士学位，1989年又在韦伯斯特大学获航天系统管理硕士学位。1990年，她被选人加利福尼亚州爱德华兹空军基地试飞员学校学习，翌年即被选拔为预备航天员。
科林斯作为一名航天飞机的驾驶员，与33名男驾驶员一起坚持标准训练，严格要求。她说：“作为航天飞机的第一个女驾驶员，我感到光荣和自豪，但也感到了新的压力，因为我成功与否关系到其他女同事的命运。”她决心闯进以男性为主的航天驾驶领域，因此推迟结婚，也顾不上要孩子。她的丈夫杨斯是一名飞行员，对她十分理解和支持。
她的第一次太空飞行确实非同寻常，因为她是女航天员中第一个被派担任航天飞机的驾驶员。她深知其中的象征意义，说：“我希望取得成功，因为我知道此次飞行对其他女航天员来说意味着什么，她们也希望能从美国航空航天局那里得到驾驶航天飞机的机会。”1995年2月3日凌晨，科林斯负责驾驶的“发现”号航天飞机发射升空，开始美国航天飞机的第67次飞行。在这次为期8天、行程580万千米的太空飞行中，科林斯要驾驶航天飞机实现与“和平”号空间站的轨道会合，飞行难度相当大，充满危险，但她十分出色地完成了任务。2月6日，科林斯驾驶“发现”号在距地面385千米的高空轨道追上了俄罗斯的“和平”号空间站。在相距800米时，科林斯由自动改为手动控制飞行，使两个载人航天器在太空中的距离缩小到113米。它们以相对于地面28万千米每小时的速度并肩飞行，机下是湛蓝的太平洋。美、俄两国航天员在太空隔窗相望，招手致意，这是非常美妙而惊心动魄的时刻。这次历史性的太空相会持续了10多分钟，然后慢慢拉开距离，两个航天器上的航天员挥手告别。在整个飞行过程中，科林斯沉着冷静，表现出娴熟的驾驶技术。她和指令长韦瑟比配合默契，韦瑟比对她的出色表现称赞不已：“我们两人训练得像一个人一样，我能做到的科林斯都能做到，如果发生什么问题，科林斯完全能代替我来处理。”科林斯显示了妇女在太空飞行中的卓越才能。2月11日，科林斯平稳地驾驶“发现”号航天飞机返回地面，当她步下舷梯时，显得特别潇洒，光彩照人。当记者问她的下一个目标时，科林斯毫不犹豫地回答：“当然是担任航天飞机的指令长呀！”
两年后的1997年5月15日，科林斯再次担任驾驶员，驾驶“亚特兰蒂斯”号航天飞机上天，5月24日返回地面，完成了与“和平”号空间站的第6次对接飞行。在这次9天的飞行中，有5天是与“和平”号空间站对接，把美国航天员福勒送上空间站，然后把在空间站上居留了4个月的美国航天员利嫩杰接回，同时还给空间站运去了2吨急需的补给品和设备，其中包括一台氧气发生器和修复制冷系统泄漏的用具。科林斯又一次出色地完成了航天飞机的驾驶任务。
1999年7月23日，科林斯率领4名航天员乘坐“哥伦比亚”号航天飞机上天遨游，实现了她成为航天飞机第一位女机长的愿望。尽管这次飞行因为燃料积聚超标和天空暴雨而两度推迟发射，但科林斯具有很好的心理素质，不急不躁，沉着等待，终于成行。美国航空航天局的女航天员梅尔罗评价科林斯说：“她的技术真的很出色，更重要的是，她的性格很好，与人为善，容易相处。”这次航天飞机起飞5秒钟后，科林斯发现电源短路，立即向地面控制中心报告电池箱发生故障，结果查明是电力系统出现暂时短路，对飞行没有影响。科林斯处变不惊，果断地处理了飞行中遇到的问题。她指挥成功释放一座质量为20吨的“钱德拉”天文望远镜。这是此次飞行的主要任务。7月25日，科林斯收到“和平”号空间站指令长阿法纳西耶夫通过无线电联络线路传来的祝贺，他说：“我从心底里向你表示祝贺，你是个勇敢的女人。”科林斯也向“和平”号空间站上的航天员表示诚挚的问候。7月28日，“哥伦比亚”号航天飞机返航，由科林斯指挥在少有的夜间着陆，平稳地在肯尼迪航天中心的跑道上停下来，结束了这次行程250万千米的太空飞行。地面控制中心对这次着陆的评价是“非常漂亮”。任务完成后，这位人类有史以来的第一位航天飞机女机长发自内心地说：“我现在最想做的事是赶快回家，过正常的生活。”