Σε ηλικία 2,5 ετών τη συνάντησαν στο βρεφοκομείο Αθηνών ο Αναστάσης και η Μαρία Αδριανού. Παρότι ήταν φτωχοί βιοπαλαιστές, οι θετοί γονείς της φρόντισαν να την αναθρέψουν με τον καλύτερο τρόπο. Σε αυτό συνέδραμε και η οικογένεια γνωστού αθηναίου δικηγόρου, που αφότου έχασε το μονάκριβο παιδί της, έβρισκε τη χαρά στην τρισχαριτωμένη «Κυβελίτσα». Έτσι, η Κυβέλη παρακολούθησε μαθήματα στο παρθεναγωγείο Χιλ, όπου διακρίθηκε για την εξυπνάδα της. Παρακολούθησε, επίσης, μαθήματα απαγγελίας και μάλιστα το 1901 βραβεύτηκε για την επίδοσή της.
Εκείνη την εποχή την ανακάλυψε ο Χρηστομάνος και αρχικά της έδωσε την ευκαιρία να παίξει το ρόλο της Ιουλιέττας, στη σκηνή του μπαλκονιού, σε μια έκτακτη εμφάνιση της Νέας Σκηνής. Η Κυβέλη Αδριανού έγινε η αγαπημένη του πρωταγωνίστρια και μέσα σε ελάχιστο διάστημα κατέκτησε μια από τις πρώτες θέσεις μεταξύ των ελληνίδων ηθοποιών.
Η Νέα Σκηνή (1901-1906) της έδωσε την ευκαιρία να συμμετάσχει στις μοναδικές παραστάσεις αρχαίας τραγωδίας της καριέρας της. Ξεχώρισε, ως κορυφαία, στην «Άλκηστη» του Ευριπίδη και αργότερα στην «Αντιγόνη» του Σοφοκλή. Παράλληλα, διακρίθηκε σε ρόλους δραματικούς και κωμικούς, όπως στο ρόλο της Ανιούτσκα στο «Κράτος του Ζόφου» του Τολστόι ή στο ρόλο της θεατρίνας στη «Λοκαντιέρα» του Γκολντόνι.
Με τον γαμπρό της, Ιορδάνη Μαρίνο.
Μετά τη διάλυση της Νέας Σκηνής, η Κυβέλη έπαιξε πρώτα μερικές κωμωδίες με τον κωμικό Σαγιώρ και στη συνέχεια, το καλοκαίρι του 1907, πρωτοεμφανίσθηκε ως θιασάρχης με τη «Νόρα» του Ίψεν, ένα έργο που πήρε σταθερή θέση στο ρεπερτόριο του θιάσου της. Μεσουράνησε μέχρι και το 1934, με σταθερή θιασαρχική παρουσία, στην Αθήνα και σε περιοδείες.
Το 1908 συνεργάστηκε για πρώτη φορά με τον Γρηγόριο Ξενόπουλο. Η ίδια είχε ζητήσει από το συγγραφέα να διασκευάσει για χάρη της σε θεατρικό έργο το διήγημα «Κόκκινος Βράχος», επειδή της άρεσε πολύ ο χαρακτήρας της ηρωίδας. Έτσι, δημιουργήθηκε η Φωτεινή Σάντρη που είχε τεράστια επιτυχία και έμεινε στο ρεπερτόριο του θιάσου Κυβέλης για πολλά χρόνια, γνωρίζοντας άπειρες επαναλήψεις.
Ο Ξενόπουλος συνέχισε να την τροφοδοτεί με ένα έργο κάθε χρόνο έως το 1925 (Ραχήλ, Πειρασμός, Ψυχοσάββατο, Χερουβείμ, κ.ά). Συνεργάστηκε, επίσης, με τον Παντελή Χορν από το 1910 μέχρι το 1934 (Ο Άνθρωπός μας, Κερένια κούκλα, Φιντανάκι, Νταλμανοπούλα κ.ά), όπως και με τον Σπύρο Μελά (Κόκκινο πουκάμισο, Χαλασμένο σπίτι, Το άσπρο και το μαύρο, Μια νύχτα μια ζωή). Ακόμη, παρουσίασε έργα του Θ. Συναδινού και του Αλ. Λιδωρίκη.
Την περίοδο 1932-1934 αποφάσισε να «συμμαχήσει» με το αντίπαλο δέος της, τη Μαρίκα Κοτοπούλη, προκειμένου να αντιμετωπίσουν από κοινού το νεοϊδρυθέν Εθνικό Θέατρο. Μαζί ανέβασαν πιο σοβαρά έργα, όπως: «Ο Γυρισμός» του Ο' Νηλ, «Το επάγγελμα της κυρίας Γουόρεν» του Σω, «Ο αγαπητικός της βοσκοπούλας» του Κορομηλά, «Μαρία Στιούαρτ» του Σίλερ, «Ο Αννίβας προ των πυλών» του Σέργουντ κ.ά.
Με το σύζυγό της, Γεώργιο Παπανδρέου.
Μετά το 1934 σταμάτησε τις εμφανίσεις της στο θέατρο, ακολουθώντας το σύζυγό της, Γεώργιο Παπανδρέου, στη Μέση Ανατολή.
Ως μεγάλο καλλιτεχνικό γεγονός έγινε δεκτή η επανεμφάνισή της, το 1950, με έργο του βουλεβάρτου και ακολούθησαν σποραδικές συνεργασίες της με το Εθνικό Θέατρο [Δάφνη Λορεόλα (1951), Το μυστικό της Κοντέσας Βαλέραινας (1953), Ο Γλάρος (1957), Διάλογοι Καρμηλιτισσών (1962)].
Κατά τη δεκαετία του 1950 συνέπραξε σε έκτακτες εμφανίσεις με τους θιάσους της Κατερίνας, των Λαμπέτη - Παππά - Χορν, της κόρης της Αλίκης, του γαμπρού της Ιορδάνη Μαρίνου κ.ά. Το καλοκαίρι του 1951 έκανε τη μοναδική της εμφάνιση σε αρχαία κωμωδία, στη Λυσιστράτη, με τον Θυμελικό Θίασος του Λίνου Καρζή και μεταξύ 1962-1965 συνεργάστηκε τακτικά με το Κρατικό Θέατρο Βορείου Ελλάδος (Το Μυστικό της Κοντέσσας Βαλέραινας, Το νησί της Αφροδίτης του Πάρνη, ο Ματωμένος γάμος του Λόρκα, Αναστασία των Μωρέτ-Μπόλτον, το Ηλιόλουστο πρωινό των Κιντέρο).
Στη μεγάλη οθόνη πήρε μέρος σε δύο ταινίες, στην κινηματογραφική μεταφορά της νουβέλας του Ξενόπουλου «Ο κακός δρόμος» (1933) και στην ταινία «Άγνωστο» (1956).
Όταν πέθανε, στις 26 Μαΐου 1978, η Κυβέλη είχε τέσσερα παιδιά, τρία εγγόνια, έξι δισέγγονα και πέντε τρισέγγονα. Από τον πρώτο της γάμο (1903-1906) με το Μήτσο Μυράτ απέκτησε τον Αλέξανδρο και τη γνωστή ηθοποιό Μιράντα. Ο επιχειρηματίας Κώστας Θεοδωρίδης ήταν ο δεύτερος σύζυγός της, αλλά και ο θεατρώνης της, για πάρα πολλά χρόνια. Κόρη τους, η πρωταγωνίστρια Αλίκη Θεοδωρίδη - Νορ. Τρίτος σύζυγός της ήταν ο Γεώργιος Παπανδρέου, από τον οποίο απέκτησε το Γιώργο, ετεροθαλή αδελφό του Ανδρέα Παπανδρέου.
