Марион Котияр е родена на 30 септември 1975 г. в Париж, Франция. Нейният баща е актьор, драматург и режисьор. Майка й е преподавател по актьорско майсторство. Брат й Куентин работи като скулптор в Сан Франциско. Другият й брат Гийом е писател.
Марион живее със семейството си в Орлеан, където прави и своя дебют на сцената в пиеса на баща си. По-късно тя учи в Академията за театрално изкуство в Орлеан. Дебютира в киното още като тинейджър в „Histoire du garçon qui voulait qu'on l'embrasse, L'” (1994). Две години по-късно участва в „Comment je me suis disputé... (ma vie sexuelle)” (1996) под режисурата на Арно Деплешен.
През 1998-ма се снима във френския бокс офис хит „Такси”, чийто сценарист е Люк Бесон. Следва сътрудничество с майстора на френския ужас Александър Ажа във Furia (1999) Марион се снима в две от продълженията на „Такси” – тези от 2000-та и 2003 г. Котияр получава положителни отзиви за ролите си в „Les jolies choses” (2001), Lisa” (2001), в който възрастната Лиза е изиграна от Жана Моро и Une affaire privèe (2002) с Тиери Лермит.
Следващата – 2003-та година е особено важна за нея – тя участва заедно с Гийом Кане във филма на Ян Самуел „Love Me if You Dare” (Jeux d'enfants). Заглавието става голям хит във Франция и Италия. Същата година и англоезичната публика се запознава с нея благодарение на Тим Бъртън, който я кани в „Голяма риба”. През 2004 г. Марион печели първия си „Сезар” за 10- минутното си изпълнение в „Най-дългият годеж” на Жан Пиер Жьоне.
Следват снимки в Mary (2005) на Абел Ферара с Жюлиет Бинош, Форест Уитакър, Матю Модайн, Хедър Греъм и др. 12 месеца по-късно участва в романтичната история на Ридли Скот „Добра година” (2006), където младата французойка завъртява главата на Ръсел Кроу. През следващата 2007 година обаче я сполетява успех, който едва ли е очаквала. Филмът ”Едит Пиаф: животът в розово” успява да събере положителни рецензии от критиците, както и да спечели сериозен финансови приходи.
За изключителното изпълнение на Пиаф, Марион Котияр печели няколко сериозни награди, сред които „Оскар”, „Сезар”, „Златен глобус”, „БАФТА” и др. След „Обществени врагове” ще я чакаме в „Девет”, където ще партнира на София Лорен, Даниел Дей Луис, Пенелопе Крус, Джуди Денч, Никол Кидман, Кейт Хъдзън и др.