En 1945 viaja a Nueva York y se establece en Brooklyn, trabajando con Johnny Concord, el Sexteto Puerto Rico de Toñito Ferrer, Marcelino Guerra, Arsenio Rodríguez, Machito, Mario Bauzá, entre otros.

En la época del Palladium ingresa en la banda estelar de Tito Rodríguez, donde tocaba trompeta. En esta agrupación, además de tocar la trompeta, el artista cantó, y aunque muy poca gente lo recuerda, Mario Cora fue el bolerista por excelencia de la orquesta de Tito Rodríguez. En aquellos años Don Tito sólo interpretaba los mambos, las guarachas, y en general los ritmos más bailables. Pero allí estaba Mario, con una melodiosa voz que a Tito le encantaba, así lo aseguró en una entrevista, Don Nacho Sanabria, quien compartió muchas escenas artísticas junto al grantrompetista.

En 1958 ingresa al Combo de Rafael Cortijo, donde permanece por más de una década, hasta que en 1969 se hace miembro fundador del Apollo Sound de Roberto Roena, el cual integraría hasta 1984.

En la isla  del Encanto alternó en los grupos de Moncho Usera, Mario Román, Héctor Narváez, Myrta Silva, entre otras figuras. Mientras que en el ámbito de la salsa fue un valioso apoyo en la orquesta Cábala de su hijo, Mickey Cora. Además grabó coros con Cheo Feliciano, Willie Rosario, Frankie Ruiz, Raphy Leavitt, y paremos de contar.