Estudià a la Cornish School de Seattle i a la Bennington School of Dance. Entre el 1939 i el 1945 formà part de la companyia de Martha Graham, que l’encoratjà a crear les primeres coreografies (Root of an Unfocus, 1944). Després de deixar la companyia de Graham, conegué el compositor John Cage, amb el qual col·laborà des d’aleshores i de qui fou parella sentimental fins a la mort d’aquest (1992). A partir de diversos projectes, com The Seasons (1947), introduí elements aleatoris i experimentà amb la simultaneïtat i independència de dansa i música.
El 1952 creà la seva pròpia companyia, la Merce Cunningham Dance Company, en la qual desenvolupà aquests elements en un concepte de la dansa, molt més cerebral, introspectiu i dinàmic més que no pas emotiu, que hom ha relacionat amb el surrealisme, el dadaisme i l’existencialisme. Amb Pierre Schaeffer i d’altres, fou el primer a aplicar la música electrònica i concreta a coreografies (Suite by Chance, Symphonie pour un homme seul, ambdues del 1952).
Discutit en un principi, posteriorment s’afermà com un dels investigadors més rellevants de la dansa contemporània. Al final dels anys setanta modificà el seu estil i creà coreografies basades en el que anomenà “esdeveniments” (events), a partir de fragments encadenats d’altres danses.
Autor de mes de dues-centes coreografies, a mes de les esmentades, en el seu repertori s’inclouen Suite for Five (1956), Rainforest (1968), Field Dances (1973), Changing Steps (1973), Un jour de deux (1973), Sounddance (1975), Locale (1979), Roadrunners (1979), Quartets (1983), Roaratorio (1983), Fabrications (1991), Field and Figures (1989), Beach Birds (1991), CRWDSPCR (1993), Ocean (1994), Signals (1994), Ground Level Overlay (1995), Rondo (1996), Pond Way (1998), BIPED (1999), etc. Interpretà regularment les seves danses fins a una edat molt avançada. Rebé, entre altres condecoracions, els nomenaments de cavaller de l’orde de les Arts i les Lletres (1983) i d’oficial de la Legió d’Honor (1989) del govern francès, la Medalla Nacional de les Arts dels EUA (1990) i els premis Isadora Duncan (1999) i Nijinski (2000).
Al desembre del 2011 es dissolgué la Merce Cunningham Dance Company.