Es una actriz francesa que alcanzó fama internacional con su interpretación de Édith Piaf en la película «La Vie en Rose» (2007), la cual le valió múltiples premios, incluyendo el Premio de la Academia a la Mejor Actriz.
Actuó en películas como «Nine» (2009), «Inception» (2010), «Midnight in Paris» (2011) y «Rust and Bone» (2012).
En 2014, protagonizó «Two Days, One Night», dirigida por los hermanos Dardenne. Además, ha participado en la película estadounidense «Allied» (2016), junto a Brad Pitt, y en «Assassin’s Creed» (2016), basada en el popular videojuego.
Además de su carrera actoral, Marion Cotillard también es embajadora de la organización medioambiental Greenpeace y está involucrada en causas humanitarias.