El 1983 fou enviada per la seva família a Viena per eludir les pressions del règim teocràtic iranià instaurat per l’aiatol·là Khomeyni. Després de completar els estudis secundaris al Liceu Francès d’aquesta ciutat, i tornà a l’Iran per a estudiar Comunicació Audiovisual a la Universitat Islàmica Azad de Teheran. Casada el 1990 amb un veterà de guerra, després de divorciar-se, el 1994 anà a França i s’establí a París, on començà a treballar com a il·lustradora. Obtingué un gran èxit amb la sèrie de còmics autobiogràfics Persepolis (2000, 2001, 2002, 2003), premiats al festival del Còmic d’Angulema el 2001 (millor primera obra) i el 2002 (millor guió), de la qual feu una versió cinematogràfica animada amb Vincent Paronnaud el 2007, que, tot i les protestes del règim iranià, guanyà nombrosos certàmens internacionals, com ara el Gran Premi del Jurat del Festival de Canes (2007) i dos Césars (2008), i fou nominada a l’Oscar al millor film d’animació.
Altres obres seves són Sagesses et malices de la Perse (2001), Les monstres n’aiment pas la Lune (2001), Ulysse au pays des fous (2001), Adjar (2002), Broderies (2003), Poulet aux prunes (2004, premiat al Festival d’Angulema del 2005) i Le Soupir (2004). El 2023 dirigí l’obra col·lectiva Femme, Vie, Liberté, dedicada al moviment de protesta iranià sorgit arran de la mort de Mahsa Amini, el setembre del 2022 després de ser detinguda per la policia de la moral, i a la lluita de les dones iranianes contra la repressió del règim. Amplià la seva activitat al cinema, i dirigí els llargmetratges Poulet aux prunes (2011), The voices (2014), Radioactive (2019), la qual tractà sobre la vida de Marie Curie, i Paradis Paris (2024).
Nacionalitzada francesa el 2006, la seva obra assolí una gran projecció internacional per la capacitat de combinar l’autobiografia, la memòria política i la denúncia de la repressió del règim iranià, especialment contra les dones. El 2008 rebé el Premi Internacional d’Humor Gat Perich i el 2024 fou elegida membre de l’Académie des beaux-arts de França, en la secció de cinema i audiovisual, i rebé el premi Princesa de Asturias. El 2025 refusà la Legió d’Honor francesa com a protesta per la política de França envers l’Iran i en solidaritat amb el moviment democràtic iranià.
Casada en segones núpcies amb el cineasta i productor suec Mattias Ripa (Tyresö, Estocolm, 10 de març de 1972 - París, 8 d’abril de 2025), l’any 2026 creà la Fondation pour le cinéma Mattias et Marjane Ripa-Satrapi.