Jean-Claude Cotillard, der Pantomime, Schauspieler, Regisseur und Lehrer ist ihr Vater. Ihre Mutter ist Niseema Theillaud, eine Schauspiellehrerin und Schauspielerin. Einige der Filme, in denen sie mitgespielt hat, sind My Sex Life, Taxi, Pretty Things, Love Me If You Dare, A Very Long Engagement, Love Is in the Air, A Good Year, La Vie en rose, Nine, Inception, Midnight in Paris, und Rust and Bone. Sie hat sowohl in englischen als auch in französischen Filmen mitgewirkt. Für viele dieser Darbietungen hat Cotillard von der Kritik viel Beifall erhalten. Das Time Magazine hat sie für ihre Leistung in Nine auf Platz 5 der besten weiblichen Darsteller des Jahres 2009 gewählt. Die französische Regierung hat ihr den “Chevalier (Ritter) des Ordre des Arts et des Lettres” für Marions Beitrag zur französischen Kultur verliehen.
Sie ist nicht verheiratet, lebt aber mit dem französischen Regisseur und Schauspieler Guillaume Canet zusammen. Die beiden haben eine Tochter. Marion Cotillard liebt die Musikgruppe Radiohead und auch Hawksley Workman, die Sängerin aus Kanada. Sie liebt Fußball und unterstützt den englischen Fußballverein Leeds United.
