Mette Gravholt blev født den 12. december 1984 i Egtved og begyndte at spille håndbold som femårig i Egtved IF. Senere gik turen videre til Ikast Håndbold og KIF Vejen, inden hun fortsatte karrieren i Roskilde Håndbold.
I Roskilde fik Gravholt et markant gennembrud i 1. division. I 2007/08-sæsonen blev hun topscorer i rækken med 218 mål, og det førte til et skifte til Slagelse FH. På grund af Slagelses økonomiske problemer vendte hun dog tilbage til Roskilde allerede samme sæson.
I 2010 skrev hun kontrakt med Team Tvis Holstebro. Her blev hun en central spiller i klubbens udvikling, og i 2011 nåede holdet finalen i EHF Cuppen, hvor det blev til nederlag mod FC Midtjylland Håndbold.
Sæsonen 2011/12 blev individuelt stærk for Gravholt. Hun blev topscorer i Damehåndboldligaen og satte samtidig en markant scoringsnotering med 204 mål i sæsonen.
I 2012 deltog hun ved EM med det danske landshold, hvor hun spillede sig tydeligt ind i landsholdsbilledet. Året efter fulgte det største landsholdshøjdepunkt, da hun var med ved VM i Serbien i 2013. Her slog Danmark Polen 30-26 i bronzekampen og vandt dermed den første danske medalje ved en stor kvindeslutrunde siden EM-sølvet i 2004.
Samme år vandt Gravholt også EHF Cuppen med Team Tvis Holstebro. Det var den første europæiske titel i klubbens historie, og endnu et højdepunkt i hendes tid i Holstebro. I 2013/14-sæsonen blev hun desuden udtaget til ligaens All Star-hold.
I 2014/15-sæsonen spillede hun for Viborg HK, inden hun i 2015 skiftede til Nykøbing Falster Håndboldklub. Her var hun med til at skrive klubhistorie, da NFH i 2017 vandt det danske mesterskab for første gang. Ved samme lejlighed blev Gravholt valgt til ligaens All Star-hold.
I 2017 skrev hun kontrakt med rumænske Dinamo Bucuresti, men da klubben ikke rykkede op i den bedste rumænske række, blev skiftet aflyst, og Gravholt indstillede i første omgang karrieren.
Senere samme år gjorde hun comeback og skrev kontrakt med tyske Neckarsulmer Sport-Union. Opholdet varede dog kun frem til februar 2018, hvor hun forlod klubben af personlige årsager og vendte hjem til Danmark.
Den sidste del af karrieren blev spillet i Team Esbjerg, hvor hun skrev kontrakt efter hjemkomsten fra Tyskland. Efter 2017/18-sæsonen stoppede Mette Gravholt karrieren med VM-bronze, DM-guld, EHF Cup-
