Marceau utvecklade en kärlek till teater i ung ålder. Han gick på Charles Dullin School of Dramatic Art i Paris, där han studerade mime under Étienne Decroux. Efter examen började Marceau uppträda på kabaréer och nattklubbar i Paris. 1947 skapade han karaktären Bip, clownen med vit ansikte med den randiga skjortan och den röda slipsen som skulle bli hans signaturroll.
Marceau fick internationellt erkännande på 1950- och 1960-talen, när han turnerade världen över med sitt mimföretag. Han uppträdde för presidenter och påvar, och han var med i filmer och tv-program. Marceau undervisade också i mime vid École Internationale de Mimodrame i Paris.
Marceaus mimeteknik baserades på Étienne Decroux principer. Han använde mime för att uttrycka känslor och idéer utan ord. Hans framträdanden var ofta humoristiska, men de förmedlade också en djup känsla av mänsklighet. Marceau trodde att mime var en kraftfull konstform som kunde användas för att kommunicera med människor av alla kulturer och bakgrunder.
Marceau dog av cancer i bukspottkörteln den 22 september 2007 i Paris. Han anses vara en av 1900-talets viktigaste och mest inflytelserika artister.