Genoveva Mayer ist geboren und aufgewachsen in München. Sie absolvierte ihre Ausbildung bei Schauspiel München und bekam Rollenunterricht an der Theaterakademie August Everding. Nach ihrem Abschluss ging sie für zwei Jahre als festes Ensemblemitglied ans Stadttheater Pforzheim und übernahm zahlreiche Hauptrollen in Stücken wie Der Eingebildete Kranke, Die Strategie der Schmetterlinge oder Bungee Jumping, darüber hinaus wirkte sie auch in Musiktheater-Produktionen wie Happy End und Sekretärinnen mit. Ein Engagement an der Komödie im Bayerischen Hof brachte Genoveva Mayer wieder zurück nach München. Sie spielte in Komödien wie 8 Frauen oder Der Damenschneider und übernahm auf Tournee eine der Hauptrollen in der britischen Tragödie Honour. Sie war in zahlreichen Episodenrollen in Krimiserien wie Soko München, Der Bulle von Tölz oder Unter Verdacht zu sehen, und wirkte in Spielfilmen wie Am Rande der Nacht, Der Kronzeuge oder In letzter Sekunde mit. 2010 engagierte sie Til Schweiger für seine Erfolgskomödie Kokowääh, die den deutschen Comedypreis 2011 gewann. Es folgten Kinoproduktionen wie Quellen des Lebens, eine Autobiographie von Oskar Roehler, und 2012 wählte sie Hans Steinbichler für eine der Hauptrollen in seinem neuen Kinofilm Q and A aus.

Seit einigen Jahren ist sie vermehrt auch als Synchron und Off Sprecherin tätig und verlieh ihre Stimme an diverse Hörspiele, Fernsehreportagen und Features.