Marianne Denicourt aparece por primera vez en la gran pantalla en EL DINERO de Robert Bresson en 1983. Después asiste a los talleres de Antoine Vitez en el Teatro Nacional de Chaillot antes de estudiar en la Escuela des Amandiers de Nanterre que dirige Patrice Chéreau. Fue Ofelia en la puesta en escena de Hamlet representada en Aviñón en el Patio de Armas del Palacio de los Papas y después en una gira mundial. Después, trabaja de forma regular en el teatro bajo la dirección de Pierre Roman, Luc Bondy, Louis-Do de Lencquesaing, Marc Paquien.
En el cine, ha trabajado con Patrice Chéreau, HÔTEL DE FRANCE, Jacques Doillon, LAMOUREUSE, Michel Deville, LA LECTORA, Jacques Rivette, LA BELLE NOISEUSE y ALTO, BAJO Y FRÁGIL, Benoît Jacquot, SADE, y también con Francis Girod, Arnaud Desplechin, Chris Menges, Christian de Chalonge y Romain Goupil en À MORT LA MORT así como con Raúl Ruiz en EL LIBRO EXTRAVIADO.
Marianne Denicourt también ha interpretado el papel protagonista de la ópera 'Juana de Arco en la hoguera' en Alemania y en Suiza. Además ha colaborado con músicos en numerosas ocasiones.
En 2013 hizo una gira en Israel, en los territorios palestinos y en Argelia con textos de Albert Camus. Realizó dos documentales en Afganistán. NASSIMA, UNE VIE CONFISQUÉE se emitió en France 2 y le valió el premio Média de la Fundación para la Infancia en 2009.
En 2014, fue nominada al César a la Mejor Actriz de Reparto por HIPÓCRATES de Thomas Lilti. En 2016, Marianne Denicourt representará en el teatro del Atelier 'Viejos tiempos' de Harold Pinter junto a Adèle Haenel y Emmanuel Salinger con dirección de Benoît Giros.