Après avoir été l'élève d'Antoine Vitez au Théâtre National de Chaillot, Marianne Denicourt entre à l'école du théâtre des Amandiers de Nanterre dirigée par Patrice Chereau. Suivront trois rendez vous avec lui : au cinéma dans "hotel de france", au théâtre dans "Platonov" et au festival d'Avignon où elle sera Ophelie dans "Hamlet" de Shakespeare.
Débute alors sa carrière cinématographique qui la conduit à jouer sous la direction de nombreux réalisateurs dont Jacques Doillon, Benoit Jacquot, Claude Lelouch, Romain Goupil, Jacques Rivette, Raoul Ruiz, Chris Menges...
Elle reprend le chemin du théâtre avec "Skylight" et "la chambre bleue" de David Hare, Luc Bondy dans "Une piece espagnole" de Yasmina Reza, "Jeanne au bûcher" de Paul Claudel, "La Ville" de Martin Crimp. Récemment passée derrière la caméra, elle réalise deux documentaires, "une maison à Kaboul" et "Nassima, une vie confisquée" pour France 2 qui a recu le prix media du documentaire 2009 de la fondation pour l'enfance.