Diệu phi Mai thị, nguyên danh Mai Thị Vàng (枚氏鐄), còn gọi là Mai Bá thị (枚伯氏)[1], sinh năm 1899, quê quán tại thôn Kim Long, xã Hương Long, huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên. Cha của bà là Mai Khắc Đôn (枚克敦), vốn giữ chức Tuần phủ tỉnh Quảng Trị, sau thăng Thượng thư bộ Lễ, vốn có tiếng thanh liêm và biết lo cho dân. Năm Duy Tân lên 7 tuổi, theo ý chỉ của Hoàng đế, ông Mai Khắc Đôn được cử làm Phụ đạo, dạy chữ Hán cho Duy Tân.

Cuối năm 1915, lễ hỏi giữa Duy Tân hoàng đế và Mai Thị Vàng được cử hành; tới ngày 30 tháng 1 năm 1916, lễ nạp phi được tổ chức trọng thể ở bộ Lễ. Bà Mai Thị Vàng được phong làm [Nhị giai Diệu phi; 二階妙妃] của Duy Tân[2].

Bà Diệu phi họ Mai rất được Duy Tân yêu thương, thường cho ngồi ăn chung - điều trái với điển lệ triều Nguyễn, vốn quy định các bà phi không được ngồi cùng mâm với Hoàng đế. Theo như Duy Tân giải thích, thì ông cưới bà Diệu phi họ Mai là để đền ơn giáo dục của phụ đạo Mai Khắc Đôn. Phụ đạo đã dạy cho ông những điều mà không một đại thần nào làm việc dưới sự điều khiển của Pháp dám dạy.

Cuối năm 1916, Duy Tân khởi nghĩa chống Pháp không thành nên bị thực dân Pháp đày sang đảo Réunion thuộc Pháp trên Ấn Độ Dương. Đi cùng vua có Hoàng mẫu Nguyễn Thị Định, Diệu phi Mai thị và em ruột là Mệ Cưởi mới 12 tuổi. Lúc theo chồng lên đường, bà Diệu phi đã có mang 3 tháng và bị sẩy thai. Sau hai năm ở đảo Réunion, vì không hợp thủy thổ, khí hậu, bị đau ốm luôn. Bà cùng mẹ chồng là bà Định cùng em ông trở về Tổ quốc.

Nói về cuộc sống ở đảo Réunion, bà Mai Diệu phi từng chia sẻ: "Ở đảo Réunion rất dễ chịu. Người dân toàn làm một nghề chài lưới. Họ vui vẻ lắm, mua bán cũng tử tế. Nhưng tôi không biết làm sao, ở đó phong thổ tuy tốt nhưng mà hình như sức khoẻ tôi không hợp, nên hay đau. Vì thế, tôi xin Ngài cho tôi về... Ngài còn cho phép tôi tự ý đi bước nữa... Con nhà nề nếp như tôi dầu thế nào cũng phải giữ danh giá. Vẫn biết tuổi trẻ chưa dám chắc ở mình, nhưng bây giờ có nói đến việc gì cũng là khó. Thôi thì tôi tưởng chỉ có hy sinh cái đời tôi cho Ngài cho trọn".

Khi ở đảo Réunion, Duy Tân vẫn thường gửi thư về cho bà. Năm 1925, Duy Tân đã gửi thư về cho hội đồng tộc kèm giấy ly hôn bà Mai Diệu phi, xin Hội đồng chứng nhận để bà đi lấy chồng khác. Khi đó, bà mới 27 tuổi nhưng cương quyết thủ tiết với chồng cho đến ngày qua đời (1980) tại Hậu thôn Kim Long.

Năm 1994, mộ phần bà được cải táng chuyển về An Lăng, gần mộ vua Duy Tân.[3]