Après ses études au Centre National d’Insertion à la profession d’artiste Lyrique (C.N.I.PA.L) de Marseille, Murielle Auger-Tomao obtient le premier Prix de chant et le Diplôme d’Etudes Musicales au conservatoire de Nice, puis le Premier Prix au concours de Béziers en 1996. Elle est lauréate du concours AS.LI.CO de Milan en 1998;
Elle débute dans « Les Bavards » (Beatrix) d'Offenbach au Théâtre du Moulin à Marseille,  puis dans « Antigone » et « Œdipe » Roi au Théâtre Gyptis (Marseille) et au Festival d'Epidaure en Grèce. Puis ce sont les rôles verdiens (Tebaldo dans « Don Carlo », Inès dans « Le Trouvère », Annina dans « La Traviata », Amelia dans « Simone Boccanegra ») et mozartiens (Zerlina dans « Don Giovanni », Pamina ou Papagena dans « La flûte enchantée ») sans négliger Offenbach (« La Grande Duchesse de Gérolstein », « La Vie Parisienne », « La Périchole »), Puccini, ou Richard Strauss (« Ariane à Naxos »).

On a pu entendre Murielle Auger-Tomao à Marseille, mais aussi à Vichy, Trévise, Pise, Crémone, Brescia, Côme, Pavie, Milan, Parme, Bologne, Reggio Emilia, Modène, Massy, Avignon, Amiens, Reims, Arras, Angoulême, Martigues, Caen, Metz, au Capitole de Toulouse, à St Etienne, à l'Abbaye de Royaumont, et à la Chaise Dieu (avec l'ensemble A sei Voci).
Au cours de la saison 2005-2006, elle participe aux saisons des opéras d'Avignon, de Vichy et de St Etienne.

En 2007, elle se produit dans La Vie Parisienne au Grand Théâtre de Reims avant d’interpréter le rôle d’Alicia dans Lucia di Lammermoor à l’Opéra de Marseille aux côtés de Patrizia Cioffi. Pour le festival de musique sacrée de Marseille, elle est soliste dans l’oratorio la vierge de Massenet.

Durant la saison 2007-2008, elle interprète le rôle d’Adèle dans Le pirate (Bellini) et celui de Tahamar dans Salambô (Reyer) à l’Opéra de Marseille.

Murielle Auger-Tomao a enregistré des airs et duos de Donizetti avec Alain Aubin, contre-ténor, et Marie-France Arakélian au Piano.