Марджори Рэмбю родилась в Сан-Франциско 15 июля 1889 году. Свою карьеру она начала в двенадцатилетнем возрасте на театральной сцене. В молодости она была одной из ведущих бродвейских актрис, но начавшаяся в 1917 году её кинокарьера в немых фильмах была не очень удачной.
Успех в кино к ней пришёл в пятидесятилетнем возрасте уже с звуковых фильмах. В 1940 году Марджори Рэмбю была номинирована на «Оскар», как «Лучшая актриса второго плана» в фильме «Путь наслаждений». Её вторая номинация на эту премию была в 1953 году за роль миссис Стьюарт в фильме «Грустная песня». Также известной стала её роль в фильме «Человек с тысячей лиц» (1957).
Актриса трижды была замужем. В 1913 году она вступила в брак за канадского сценариста, актёра и режиссёра Уилларда Мака, с которым развелась в 1917 году. Её вторым мужем был также актёр Хью Диллман. Они развелись в 1923 году. В третий раз она вышла замуж за Фрэнсиса Гаджера, с которым оставалась вместе до его смерти в 1967 году. Марджори Рэмбю скончалась в калифорнийской городе Палм-Спрингс в 1970 году в возрасте 80 лет.
За свой вклад в киноискусство актриса удостоена звезды на Голливудской аллее славы.