Madeleine Braun est élevée à Paris dans un milieu aisé. Après des études de droit, elle est chargée par son beau-père d'organiser le service social de l'hôpital qu'il dirige. De cette expérience naîtra sa sensibilité pour les idéaux de gauche. Quelques années plus tard, elle milite en faveur de la lutte contre la guerre et le fascisme au sein du mouvement Amsterdam-Pleyel, puis du comité de coordination et d'information pour l'aide à l'Espagne républicaine.
Fidèle à ses opinions antifascistes, elle rejoint dès 1940 la Résistance en zone sud et devient, en 1941, l'une des responsables du « Front national » ainsi que la rédactrice, puis la directrice du journal Patriote. Son courage lui vaut, à la Libération, la médaille de la Résistance, la croix de chevalier de la Légion d'honneur et la croix de guerre avec palme.
Désignée par son mouvement de résistance, Madeleine Braun est déléguée à l'Assemblée consultative provisoire en 1944. Les élections législatives de 1945 voient le succès de la liste communiste sur laquelle elle est inscrite en 4ème position. Elle entre au Palais Bourbon en novembre et le 14 juin 1946, elle devient la première femme vice-présidente de l'Assemblée nationale constituante, fonction qu'elle occupera également ensuite au sein de l'Assemblée nationale à quatre reprises. Successivement membre des commissions des affaires étrangères et de la presse, elle participe également aux travaux de la commission chargée d'enquêter sur les événements survenus en France de 1933 à 1945.
Elle dépose plusieurs propositions de loi et intervient dans les débats sur l'égalité des femmes, la liberté de la presse, le cinéma français, etc. A plusieurs reprises, elle prend la défense des Républicains espagnols réfugiés en France.