Marie Gillain est née à Rocourt, près de Liège le 18 juin 1975, et dès son plus jeune âge, elle voue une passion certaine pour l’artistique. Elle commence par être majorette, puis enchaîne les cours de danse et de comédie. A 14 ans, elle rejoint une troupe de théâtre à Liège, ce qui lui vaut certaines frictions avec ses parents.
A 16 ans, on la remarque dans
Mon Père, Ce Héros aux côtés de Gérard Depardieu. Lorsque Bertrand Tavernier lui donne sa chance dans
L'Appat en 1995, la comédienne la saisit et recevra même le prix Romy Schneider. Suivent
Le Bossu,
Les Affinités électives,
Un Air Si Pur,
Le Diner et
Le Dernier Harem jusqu'en 2000, où elle tourne dans
Laissons Lucie Faire.
En 2001, elle partage l'affiche avec Fabrice Lucchini dans
Barnie Et Ses Petites Contrarietes, avant de jouer dans
Absolument Fabuleux. Marie Gillain tourne ensuite dans un long métrage baptisé
Laissez-Passer et réalisé par Bertrand Tavernier. L'année suivante, elle participe à Ni Pour, Ni Contre (bien Au Contraire) de Cédric Klapisch. En 2004, on la retrouve dans Tout Le Plaisir Est Pour Moi réalisé par Isabelle Broué. L'actrice enchaîne ensuite avec L'Enfer (2005) puis Fragile(s) (2006).
En 2007, Marie Gillain tourne sous la direction de Regis Wargnier et de Marc Gibaja dans Pars Vite Et Reviens Tard, Ma Vie N'Est Pas Une Comédie Romantique et La Clef. L'année suivante, elle s'attaque à l'animation en faisant la voix française de Tigresse dans Kung Fu Panda, joue aux côtés du chanteur Cali dans Magique et rejoint la comédie La Très Très Grande Entreprise.
En 2009, Marie Gillain participe au biopic Coco Avant Chanel de Anne Fontaine. L'année suivante elle décroche ce qu'elle appellera "le rôle de sa vie" pour Toutes Nos Envies de Philippe Lioret, aux côtés de Vincent Lindon, puis prête une nouvelle fois sa voix pour l'animation Kung Fu Panda 2. En 2012, elle est nommée au César de la Meilleure Actrice lors de la 37e Cérémonie Des César 2012 pour son rôle dans Toutes Nos Envies.
