Jako nejmladší ze tří dětí vojáka vyrůstala do svých jedenácti let v Alžíru, než se rodina přestěhovala do francouzského Dijonu.

Původně se chtěla stát profesorkou kreslení nebo návrhářkou, proto absolvovala čtyřleté studium výtvarného umění na dvou umělecko-průmyslových školách v Dijonu.

Herecké vlohy v sobě objevila zcela náhodou, když vyhověla žádosti svého bratra, který pro ni vymyslel komické skeče, jimiž měla zpestřit jeho hudební produkce (hrál na piano a akordeon) na svatbách a různých oslavách. Zalíbilo se jí to natolik, že se začala věnovat amatérskému divadlu a zároveň navštěvovala dijonskou konzervatoř.

V osmnácti letech odešla do Paříže, kde pokračovala v hereckém vzdělávání v Centre de la rue Blanche a pak u profesora Georgese Chamarata na Státní konzervatoři dramatického umění. Přivydělávala si statováním ve filmech a kreslením reklam.

V roce 1963 debutovala na jevišti Théâtre Montparnasse po boku Yvese Montanda a Pierra Mondyho ve hře Tisíc klaunů, jednu sezonu strávila v divadle v Dijonu.

Pro film ji objevil v pol. 60. let Jean-Luc Godard, který jí svěřil jednu z hlavních rolí ve svém anketovém snímku o současné mládeži Mužský rod, ženský rod. Ještě výrazněji na sebe upozornila v komedii Nepřemožitelná Leontýna (r. M. Audiard), kde hrála půvabnou Ritu, která chce prostřednictvím energické tetičky (Françoise Rosayová) získat zpět zlato, o něž ji se svou bandou připravil její strýček (Bernard Blier).

Její charakteristicky pihovatá tvář lemovaná rusými vlasy a přirozený projev dobře souzněly zejména s nenápadně civilními postavami, jaké vytvořila ve filmech nejrůznějších žánrů: mladá žena Mellie, která v sebeobraně zabije duševně chorého násilníka (Marc Mazza), po jehož stopě pátrá plukovník americké tajné služby (Charles Bronson), v kriminálním dramatu Cestující v dešti (r. R. Clément); ctižádostivá a domýšlivá dcera obchodníka s vínem Charlotte, do jejíhož manželství s temperamentním nalezencem (Jean-Paul Belmondo) tragikomicky zasáhly bouřlivé události Velké francouzské revoluce, v historické komedii Manželé z roku II (r. J.-P. Rappeneau); rozpustilá manželka švýcarského konzula Lorena Dallozová, prchající spolu se sestřeleným britským důstojníkem (Michael York) a francouzským zahradníkem (Michel Piccoli) před nacistickými pronásledovateli, v tragikomedii Vzali nohy na ramena (r. Ph. de Broca).

Velmi často se uplatnila v gangsterkách a kriminálních filmech (Poslední adresa, Chyť mi špiona, Masakr v Římě, Válka policajtů, Špinavá záležitost). Po třicítce se přehrála do melodramatických příběhů, z nichž vyniká zejména komorní psychologické drama Nahá láska (r. Y. Bellonová), v němž ztělesnila čtyřicetiletou tlumočnici Claire Castelanovou, která se musí smířit s amputací prsu.

V roce 1980 se M. J. narodila ze vztahu s chirurgem Walterem dvojčata Eva a Joy, a proto na čas přerušila svou hereckou kariéru. Návrat před kameru pro ni znamenal rozšíření si nových uměleckých obzorů, neboť ve filmu Jezdci z bouřky (r. G. Vergez) nejenže hraje, ale nazpívala dokonce úvodní píseň, k níž sama napsala text.

Následovně vydala gramofonové album Tout pour se plaire (Věčná je potřeba lásky), na němž je autorkou všech písňových textů. Kromě toho ještě napsala několik knih pro děti.

Pro ČTV o ní natočili Rudolf Tesáček a Jiří Žák v cyklu Francouzské rozhovory hodinový dokument s názvem Marlène Jobertová, interview (1999).