Marceau je že v mladosti razvil ljubezen do gledališča. Obiskoval je šolo dramske umetnosti Charlesa Dullina v Parizu, kjer je študiral mimo pri Étiennu Decrouxu. Po diplomi je Marceau začel nastopati v kabaretih in nočnih klubih v Parizu. Leta 1947 je ustvaril lik Bipa, belega klovna s črtasto srajco in rdečo kravato, ki je postal njegova značilna vloga.
Marceau je mednarodno priznanje pridobil v 50. in 60. letih 20. stoletja, ko je s svojo skupino pantomim prepotoval svet. Nastopal je za predsednike in papeže, nastopal je v filmih in televizijskih oddajah. Marceau je tudi poučeval mimo na École Internationale de Mimodrame v Parizu.
Marceaujeva mimična tehnika je temeljila na načelih Étienna Decrouxa. Za izražanje čustev in idej brez besed je uporabljal mimiko. Njegovi nastopi so bili pogosto šaljivi, vendar so izražali tudi globok čut za človečnost. Marceau je verjel, da je mimika močna oblika umetnosti, ki se lahko uporablja za komunikacijo z ljudmi vseh kultur in okolij.
Marceau je umrl zaradi raka trebušne slinavke 22. septembra 2007 v Parizu. Velja za enega najpomembnejših in najvplivnejših izvajalcev 20. stoletja.