Marcel Mangel néven egy strasbourgi zsidó családban látta meg a napvilágot, nevét Franciaország német megszállása alatt, az ellenállás egyik tábornoka után változtatta Marceau-ra. A némafilm és a nagy komikusok - Charlie Chaplin, Buster Keaton, Olivier Hardy, a Marx testvérek - hatására választotta hivatásul a pantomimet.

Családját a második világháború alatt elhurcolták, apja Auschwitzban halt meg. Ő bátyjával az ellenállásban harcolt, zsidó gyermekeket is mentett: először azért "mimezett", hogy a semleges Svájcba tartva védencei csöndben maradjanak. A háborút követően beiratkozott a színiiskolába, pantomimot tanult. Néhány évig Jean-Luis Barrault társulatában játszott, ekkor aratta első sikerét a Baptiste című pantomim Harlekin szerepében. 1946-ban saját társulatot alapított, a következő évben a rögtönzésen alapuló commedia dell'arte és a japán no színház elemeit felhasználva bemutatta első mimodrámáját Praxitelész és az aranyhal címmel.

A pantomim megújítója 1947-ben teremtette meg a csetlő-botló, mindenben balszerencsés kisember, Bip alakját, aki kurta szárú, szűk nadrágban, csíkos trikóban, gyűrött kalapjába vörös virágszálat tűzve, fehérre meszelt Pierrot-arccal jelent meg a színpadon. A csavargó poéta Marceau alteregója lett, idővel szinte eggyé vált vele. A megindítóan komikus bohócról egész sorozatot alkotott, köztük volt a Bip, az utcák muzsikusa, Bip, a matador, Bip öngyilkos lesz, Bip egy modern estélyen, Bip a katona.

Marceau 1948-ban mutatta be második pantomimdarabját Halál hajnal előtt címmel, majd 1949-ben létrehozta saját pantomimtársulatát Compagnie de Mime Marcel Marceau elnevezéssel. 1947 és 1955 között 25 mimodrámát készített, a leghíresebb a Három paróka, a Július 14, a Don Juan. 1951-ben Nyikolaj Gogol A köpönyeg című művének feldolgozása a nemzetközi elismerést is meghozta számára. A művész az egész világot bejárta, az Egyesült Államokban a televízióban is fellépett, sőt Emmy-díjjal is kitüntették. 1968-ban Budapesten, az Erkel Színházban bűvölte el a közönséget. 1969-ben a párizsi Zenés Színházban pantomimiskolát alapított, 1978-ban egy újabb tanodát indított útjára.

Alakításaiból virtuozitás, gazdag fantázia és kifejező erő sugárzott, számtalan show-műsorban működött közre. Filmeken is megmutatta tehetségét: az Első osztály című filmben 17 különböző szerepet játszott, a Shanks című alkotás főszereplőjeként süketnéma bábost alakított, a Barbarella című erotikus sci-fiben Ping professzorként beszélő szerepet kapott.

Mel Brooks Némafilm című komédiájában saját magát alakította, és ironikus módon az ő szájából hangzott el a film egyetlen szava: Nem! - kiáltotta, amikor Brooks azt kérdezte tőle, szerepelne-e a filmben. Marceau háromszor nősült, házasságaiból két fia és két lánya született. Művészetét számtalan magas kitüntetéssel ismerték el, hazájában a Becsületrend parancsnoka lett, tagjává választotta a Francia Szépművészeti Akadémia, több egyetem fogadta tiszteletbeli doktorának, 2001-ben az ENSZ jószolgálati nagykövete lett. A pantomim eddigi legnagyobb mestere 2007. szeptember 22-én hunyt el Cahors-ban, a párizsi Pere-Lachaise temetőben helyezték örök nyugalomra. Érdekesség, hogy rajongója a francia film nagy csillaga, Sophie Marceau is - olyannyira, hogy amikor tinédzserként megkapta a Házibuli című film főszerepét, az ő tiszteletére vette fel nem túl előnyösen csengő eredeti neve, a Maupu helyett a Marceau művésznevet.