1975年9月30日，玛丽昂·歌迪亚出生于法国巴黎，她的父母都是巴黎戏剧舞台上的演员，婴儿时期的她便被母亲带到舞台上，和她的父亲同台演出。1980年，5岁的玛丽昂·歌迪亚在父亲朋友制作的一部电影里亮相 。作为戏剧演员的父母希望培养女儿成为一位歌手，但从小在浓浓的戏剧氛围和舞台上长大的歌迪亚还是选择到戏剧学院学习话剧艺术 。
1999年，由其参演的战争电影《高地战争》上映；同年，与斯坦尼斯拉斯·莫哈搭档主演爱情科幻电影《愤怒》。2000年，由其出演的电影《的士速递2》上映，她凭借该片获得卡布尔浪漫电影节最佳新人奖 。
2001年，出演由吉利斯·帕奎特-布兰内执导的家庭电影《漂亮东西》 ，她凭借该片入围第27届法国凯撒奖最佳新人女演员奖；同年，由其出演的剧情电影《陷入麻烦的女人》上映。
2003年1月，由其参演的电影《的士速递3》上映；9月，与吉约姆·卡内合作主演喜剧爱情电影《两小无猜》，在片中饰演波兰移民过来的小女孩苏菲 ；同年，出演由蒂姆·波顿执导的家庭奇幻电影《大鱼》 。
2004年，与伊莲娜·德·芙吉霍尔共同主演悬疑电影《纯真》；同年，获得第57届戛纳国际电影节肖邦奖-最佳新人女演员奖。2005年，与奥黛丽·塔图、加斯帕德·尤利尔约联合出演爱情电影《漫长的婚约》，在片中饰演为爱走天涯的妓女蒂娜，她凭借该片获得第30届法国凯撒奖最佳女配角奖。2006年，与罗素·克劳、弗莱迪·海默联合主演爱情电影《美好的一年》，在片中饰演普罗旺斯当地咖啡店女老板范妮·奇诺 。
2009年，与约翰尼·德普、克里斯蒂安·贝尔联合主演黑帮警匪电影《公众之敌》，在片中扮演德普的情人比莉·弗雷凯特 ；同年，出演由克里斯托弗·诺兰自编自导的科幻电影《盗梦空间》，在片中饰演道姆·柯布的亡妻“魅影”梅尔 ；12月，与吉约姆·卡内共同主演的爱情冒险电影《兰卡斯特的最后一次飞行》上映 。2010年，与弗朗索瓦·克鲁塞、伯努瓦·马吉梅联袂主演喜剧电影《小小的白色谎言》，在片中饰演有着极强独立意识的玛丽 。
2011年，出演由大卫·柯南伯格执导的剧情电影《大都会》，在片中饰演罗伯特·帕丁森的妻子 ；6月，与欧文·威尔逊、瑞秋·麦克亚当斯联袂主演的爱情电影《午夜巴黎》上映 ；9月9日，与马特·达蒙、劳伦斯·菲什伯恩联合主演的灾难惊悚电影《传染病》上映，她在片中饰演世界卫生组织人员年轻的博士利奥兰特斯 ；同年，主演喜剧短片《迪奥》。
2012年7月，与克里斯蒂安·贝尔、汤姆·哈迪联合主演的科幻动作电影《蝙蝠侠：黑暗骑士崛起》上映，她在片中饰演韦恩企业的董事会成员米兰搭·泰特 ，凭借该片入围第22届MTV电影奖最佳反派奖 ，获得第16届好莱坞电影奖年度女演员奖；5月，与马提亚斯·修奈尔、伯利·兰内尔联合主演的爱情电影《锈与骨》上映，她在片中饰演海洋公园里的训鲸师斯蒂芬妮，凭借该片入围第70届金球奖剧情类最佳女主角奖 ，获得第27届欧洲电影奖最佳女演员奖 。
2013年，出演由亚当·麦凯执导的喜剧电影《王牌播音员2：传奇继续》；5月24日，与杰昆·菲尼克斯、杰瑞米·雷纳联合主演的剧情电影《移民》上映，她在片中饰演极度贫穷的波兰移民艾娃 ；7月，与克里夫·欧文、比利·克鲁德普联袂主演的剧情电影《血缘》上映 。
2015年，与迈克尔·法斯宾德搭档主演剧情电影《麦克白》，在片中饰演控制力极强的麦克白夫人 ，她凭借该片入围第18届英国独立电影奖最佳女主角奖 ；11月4日，参与配音的冒险动画电影《阿薇尔与虚构世界》上映，配音的角色为保罗和安奈特的女儿阿薇尔 。
2016年，与布拉德·皮特共同主演爱情谍战电影《间谍同盟》，在片中饰演聪慧过人、冷静狠辣的法国卧底女间谍玛丽安 ；9月，与娜塔莉·贝伊、文森特·卡索联合主演的剧情电影《只是世界尽头》上映，她在片中饰演为人善良的凯瑟琳 ；10月19日，与路易斯·加瑞尔、阿莱克斯·布伦德穆尔联合主演的爱情电影《石之痛》上映，她在片中饰演淳朴的法国农民家庭的长女加布里埃尔 ，凭借该片入围第42届法国凯撒奖最佳女演员奖 ；12月，与迈克尔·法斯宾德共同主演的科幻冒险电影《刺客信条》上映，她在片中饰演表面是跨国制药公司一位科学家，其实是圣殿骑士的科技研究员索菲娅 。
2017年，与吉约姆·卡内搭档主演喜剧电影《摇滚学徒》 ；5月，与马修·阿马立克、夏洛特·甘斯布联合主演的惊悚电影《伊斯梅尔的幽魂》上映，她在片中饰演伊斯梅尔的前妻卡洛塔。2018年，与奥尔本·勒努瓦、娜德·蒂约联袂主演的剧情电影《天使脸庞》上映 。2019年，与弗朗索瓦·克鲁塞合作主演喜剧电影《我们终将在一起》。2020年，参与配音的奇幻冒险电影《多力特的奇幻冒险》上映 。
2003年，玛丽昂·歌迪亚与吉约姆·卡内在合作电影《两小无猜》时相识。2007年，两人开始交往 。2011年5月20日，玛丽昂·歌迪亚产下一名男婴，取名为马塞尔·卡内 。2017年3月17日，玛丽昂·歌迪亚与吉约姆·卡内生下了一个女儿 。
古典雍容是法兰西对女神系的基本要求，而玛丽昂·歌迪亚即便不穿古装，演大量的现代戏，也能让观众咂摸出复古味儿来。她诠释了吟唱电影《玫瑰人生》的“法国小云雀”伊迪丝·琵雅芙。在电影《两小无猜》中，她用种种高危行为抓住了真爱的神髓，更是以腹黑魅力让蝙蝠侠拜倒在自己的石榴裙下 （Mtime时光网评）。
圆圆的鹿眼有些突出，但并不笨拙，左右生辉、顾盼多情时丝毫无碍。身材虽然并不标致完美，然而却透出火热的春天气息。没错，她是个典型的法国美女，未必是希腊美女或者芭比娃娃，然而却极富“人”味，异性的鼻子和双臂渴望着她，就像炉子渴望火焰。和苏菲·玛索的冷艳不同，歌迪亚代表着星星的另一个角———热情、敏感、口无遮拦，甚至有点反应过度 （《新京报》评）。
