Дочь француженки из Турени и архитектора хорватского происхождения, выросла в Аргентине.
В 1920 приехала в Париж, училась живописи, затем фотографии, познакомилась с Брассаем, Картье-Брессоном, сблизилась с сюрреалистами (Бретон, Батай и др.). Была ассистенткой Мана Рэя, в 1935 открыла собственное фотоателье. Ее фотомонтаж «Папаша Убю» (1936) стал своего рода визитной карточкой сюрреалистического искусства.
В 1936 в парижском кафе «Дё маго» Поль Элюар познакомил Маар с Пикассо, чьей подругой, моделью и музой она стала на 9 лет. Маар много фотографировала Пикассо (особенно в период его работы над «Герникой»), под его влиянием обратилась к живописи. Пикассо часто создавал изображения грустящей Маар, в его творчестве она навсегда осталась «плачущей женщиной».
В 1945, после разрыва с Пикассо, Маар пережила тяжелый душевный кризис, лечилась в психиатрической клинике у Жака Лакана. После выставки живописных работ (1957) на долгие годы затворилась в своей квартире, писала стихи и картины, была почти забыта.
В полной мере живописное наследие Маар, высоко оцененное публикой и критикой, было представлено лишь на посмертной ретроспективной выставке (1999).