Marceau ha sviluppato un amore per il teatro in giovane età. Ha frequentato la Scuola d'Arte Drammatica Charles Dullin di Parigi, dove ha studiato mimo con Étienne Decroux. Dopo la laurea, Marceau ha iniziato ad esibirsi nei cabaret e nei nightclub di Parigi. Nel 1947 creò il personaggio di Bip, il clown dalla faccia bianca con la camicia a righe e la cravatta rossa che sarebbe diventato il suo ruolo distintivo.
Marceau ottenne il riconoscimento internazionale negli anni '50 e '60, quando girò il mondo con la sua compagnia di mimi. Si è esibito per presidenti e papi ed è apparso in film e programmi televisivi. Marceau insegnò anche mimo all'École Internationale de Mimodrame di Parigi.
La tecnica del mimo di Marceau era basata sui principi di Étienne Decroux. Usava il mimo per esprimere emozioni e idee senza parole. Le sue performance erano spesso divertenti, ma trasmettevano anche un profondo senso di umanità. Marceau credeva che il mimo fosse una potente forma d'arte che poteva essere utilizzata per comunicare con persone di ogni cultura e provenienza.
Marceau morì di cancro al pancreas il 22 settembre 2007 a Parigi. È considerato uno degli artisti più importanti e influenti del XX secolo.