Malika inizia a cantare a 11 anni nel coro di voci bianche del Teatro alla Scala, conquistando anche parti da solista. Nel frattempo studia violoncello al Conservatorio. Nel 1997 è scelta come solista nel Macbeth. Nel 2007 firma con Sugar Music. Nel 2008 pubblica il primo album Malika Ayane, il singolo Sospesa e la canzone Feeling Better che la consacra al grande pubblico (31 settimane nella top 100 FIMI). Nel 2009 esce Verrà l’estate cantata con Pacifico, duetta con Andrea Bocelli sulle note della cover Blue Christmas e partecipa al Festival di Sanremo nella sezione Nuove Proposte cantando Come foglie, arrivando seconda, e pubblica Controvento.
Nel 2010 torna al Festival, tra i Big e canta Ricomincio da qui che vince il premio della critica e il premio della sala stampa Radio e Tv. successivamente esce l’album Grovigli che contiene Little Brown Bear, Believe in love, Satisfy my soul e Thoughts and clouds. Nel 2012 pubblica L’unica cosa che resta e Tre cose, entrambi contenuti nel terzo album, Ricreazione, poi Il tempo non inganna. Nel 2013 torna per la terza volta al Festival con due brani firmati da Giuliano Sangiorgi, E se poi e Niente. Alla fine arriverà quarta con E se poi (che vincerà anche il Premio Lunezia per il valore musical-letterario). Lo stesso anno escono Cosa hai messo nel caffè?, Neve casomai e Ricreazione. Nel 2015 torna in gara per la quarta volta a Sanremo con Adesso e qui (nostalgico presente) e arriva terza vincendo per la seconda volta il Premio della Critica. Lo stesso anno pubblica il quarto album, Naif, che contiene, oltre alla canzone di Sanremo, anche Senza fare sul serio e Tempesta. Nel 2016 esce il quarto singolo, Lentissimo, e il quinto, Blu. Nel 2018 esce Stracciabudella, un singolo che anticipa il nuovo album, Domino. Da quell’album vengono estratti anche i singoli Sogni tra i capelli e Quanto dura un’ora.
Nel 2021 partecipa al Festival di Sanremo con Ti piaci così.