A partir de 1986, a jornalista integrou a equipe do Fantástico, do qual foi apresentadora de 1998 a 2007. Ficou conhecida pelas matérias especiais e viagens a lugares exóticos, e por entrevistar celebridades como Michael Jackson, Harrison Ford, Nicole Kidman, Leonardo Di Caprio e Madonna.

Com a cantora, Glória teve um encontro que definiu como especial. “Eu saí daqui, e diziam que a Madonna era difícil. Foi antipaticíssima com a Marília Gabriela e debochou do seu inglês”. Ao chegar, Glória Maria foi informada de que tinha quatro minutos para entrevistar Madonna.

A repórter contou que entrou em pânico. Mas, na hora, falou: “Olha, Madonna, eu tenho quatro minutos, vou errar no inglês, estou assustada, acho que já perdi os quatro minutos.” Para sua surpresa, a estrela virou-se para a equipe técnica e disse: “Dê a ela o tempo que ela precisar.”

Para o Fantástico, a jornalista viajou por mais de 100 países, passando pela Europa, África e parte do Oriente, quando mostrou um mundo novo ao telespectador.

Foi a repórter que entrou no ar ao vivo, na primeira matéria com imagem colorida do Jornal Nacional, em 1977, mostrando o movimento de saída de carros do Rio de Janeiro, em um fim de semana. Naquele dia, foram usados equipamentos portáteis de geração de imagens.

Na primeira cena, a lâmpada queimou e a repórter passou seu primeiro sufoco no ar.

“Eu estava dura, rígida, porque não podia errar. Era a primeira entrada ao vivo. Faltavam cinco, dez minutos, era o técnico que ficava com o fone para me dar o ‘vai’. Quando a lâmpada queimou, faltava um minuto para a entrada ao vivo. O jeito foi acender a luz da Veraneio (carro usado pela emissora nas reportagens).” O repórter cinematográfico e a repórter tiveram que ficar de joelhos, com o farol no rosto de Glória Maria, e a matéria entrou no ar.

A jornalista cobriu a guerra das Malvinas (1982), a invasão da embaixada brasileira do Peru por um grupo terrorista (1996), os Jogos Olímpicos de Atlanta (1996) e a Copa do Mundo na França (1998).

Em 2007, ao lado do repórter cinematográfico Lúcio Rodrigues, a jornalista realizou a primeira transmissão em HD da televisão brasileira. Foi uma reportagem no Fantástico sobre a festa do pequi, fruta de cor amarela adorada pelos índios Kamaiurás, no Alto Xingu.

Após 10 anos no Fantástico, Glória Maria tirou dois anos de licença para se dedicar a projetos pessoais, como as viagens à Índia e à Nigéria, onde trabalhou como voluntária. Nesse período, adotou as meninas Maria e Laura e, ao retornar à Globo, em 2010, pediu para integrar a equipe do Globo Repórter, programa do qual faz parte até hoje.

Estreou com a matéria “Brunei Darussalam: A Morada da Paz”; um ano depois fez “Brunei, O País da Felicidade” – as duas matérias sobre o pequeno sultanato no Sudeste Asiático, na fronteira com a Malásia.

Em 2010, esteve no Grand Canyon, nos Estados Unidos, quando andou de balão e desceu de bote o Rio Colorado. No mesmo ano fez Duas Chinas, também para o Globo Repórter, e apresentou ainda o especial de Roberto Carlos na Praia de Copacabana.

Glória foi escolhida pelo Rei para a entrevista que concedeu em sua residência e na qual ele acabou cantando para ela. Em 2011, apresentou o show que o cantor fez em Jerusalém. Na ocasião, Roberto Carlos tirou a apresentadora para dançar.

Em 2012, a jornalista mostrou o Oásis da paz em Omã e fez um passeio com camelos pelo deserto. Logo depois, passou por Dubai.

A França foi um dos países visitados em 2013. Na ocasião, foram exibidas as belezas do Vale do Loire, Champagne e Provence. No mesmo ano, revelou a cultura e os costumes dos moradores do Vietnã, Laos e Camboja. Passou também por Myanmar, no sul da Ásia, onde fez reportagens sobre o misticismo na região.

As paisagens do Reino Unido, Suécia e Lapônia foram temas do Globo Repórter em 2014.

No ano seguinte, a jornalista mostrou as belezas de Marrocos, como a cidade azul, Marrakesh, os encantadores de serpente e a colheita do argan feita pelas cabras. Cruzou o deserto do Saara em um dromedário e mostrou a vida dos povos nômades.

Em 2016, visitou a Jamaica, onde teve a oportunidade de entrevistar o campeão mundial de atletismo Usain Bolt e participou dos rituais de uma comunidade rastafári.

Em 2017, Glória Maria foi à China e fez matérias em Hong Kong, onde cuidou de um panda gigante, e pulou do mais alto bungee-jump do mundo em Macau, com 233 metros de altura.