Neta d’un patriarca de l’Església ortodoxa sèrbia i filla d’un heroi iugoslau de la resistència de la Segona Guerra Mundial, rebé una educació extremament estricta que per reacció influí en l’orientació de la seva carrera artística. Explora en ella mateixa la recerca dels límits de l’experiència humana tant en el vessant físic com en el psíquic, molt especialment el sofriment. Les seves accions l’han convertida en un dels representants del body art i de la performance més reconegudes, i ella mateixa s’autoproclamà “àvia de l’art de la performance”.
Després de completar estudis a les Acadèmies de Belles Arts de Belgrad i Zagreb, del 1973 al 1975 fou professora a l’Acadèmia de Belles Arts de Novi Sad. Aquests anys dugué a terme les seves primeres accions, que anomenà Ritmes, consistents en pertorbacions de l’estat normal del seu cos mitjançant l’autoadministració de fàrmacs o les autolesions, així com les reaccions que provocaven en el públic que les observava i que hi intervenia.
L’any 1976, s’establí a Amsterdam, on compartí la vida i les experiències artístiques amb l’artista alemany Uwe Laysiepen (Ulay) fins el 1988. Amb ell dugué a terme performances destacades, com ara Rest Energy (1980), on Ulay aguantava una fletxa que apuntava el cor de Marina, la qual, al seu torn, en tensava l’arc que es mantenia d’aquesta manera amb el pes dels seus cossos, mentre uns micròfons gravaven l’acceleració dels seus polsos, o també el comiat que escenificaren en el moment de la trobada després de recórrer a peu la Gran Muralla xinesa des dels dos extrems.
Posteriorment continuà en solitari la seva trajectòria artística. Impartí també classes en centres de París, Berlín, Hamburg i Brunsvic. L’any 2003 fundà a Nova York l’Independent Performance Group, una organització no lucrativa destinada a promoure joves artistes de performances i body art. L’any 2005 passà a residir a Nova York, on aquest any dugué a terme al museu Guggenheim una sèrie de recreacions de performances d’artistes com ara Vito Acconci, Joseph Beuys o Gina Pane. Al març del 2010 tingué lloc al Museum of Modern Art una important retrospectiva simultàniament a la performance The Artist is Present. Ha col·laborat també amb altres artistes, com ara el director teatral Robert Wilson, el qual li dedicà el muntatge The Life and Death of Marina Abramović (2011), protagonitzat per ella mateixa.
Ha obtingut nombrosos premis, entre els quals cal esmentar el Lleó d’Or de la Biennal de Berlín per Balkan Baroque, obra en la qual combinava el conflicte amb el folklore dels Balcans utilitzant la instal·lació, el vídeo i la performance. Cal esmentar també el premi de l’Associació Internacional de Crítics d’Art (2003), el guardó honorífic de la República d’Àustria a les Ciències i les Arts (2008), i l’any 2012 l’Os de Berlín del diari alemany Z.B.