Marianne Dénicourt entre à l'école des Amandiers de Nanterre, dirigée par Patrice Chéreau, en 1986.

En 1987, elle joue dans Penthesilée d'Henrich von Kleist mis en scène par Pierre Romans. L'année suivante, elle le retrouve dans Catherine de Heilbronn.

1988 et 1989 seront trois rendez-vous avec Patrice Chéreau :
au théâtre d'abord dans Platonov puis Hamlet et au cinéma dans Hôtel de France. Débute alors sa carrière cinématographique qui la conduit à jouer sous la direction de nombreux réalisateurs dont Jacques Doillon, Benoît Jacquot, Claude Lelouch, Romain Goupil, Renaud Desplechin...

Elle reprend le chemin du théâtre en compagnie de Bernard Murat en 1998 et 1999 pour Skylight et La Chambre Bleue de David Hare. Elle est dirigée pour la première fois par Luc Bondy en 1988 dans Le Conte d'Hiver de William Shakespeare.