Мариан Ильич Лупу родился 20 июня 1966 года в городе Бельцы Молдавской ССР в семье школьных учителей Ильи Лупу и Ларисы Лупу. В возрасте 6 лет переехал с семьей в Кишинёв.
В 1983 году с золотой медалью окончил школу № 1 (ныне лицей им. Георге Асаки). В 1987 году с отличием закончил факультет экономики и торговли Молдавского государственного университета. С 1987 учился в аспирантуре Московской экономической академии и Молдавского государственного университета, по окончании которой в 1991 году получил звание кандидата экономических наук.
Член ВЛКСМ (1980—1988). Член КПСС (1988—1991). С 1991 года работал в Департаменте внешних экономических связей Министерства экономики сначала в должности главного специалиста, затем начальника отдела, начальника управления, а с 1997 года — директора департамента. В 1992—2000 годах являлся также исполнительным директором программы TACIS-Moldova.
В 1994 году прошёл специализированные курсы макроэкономики в Вашингтонском институте Международного валютного фонда, в 1996 — курсы международной торговли в Институте Всемирной торговой организации в Женеве.
С 24 мая 2001 года — заместитель министра экономики, координатор деятельности департаментов внешнеэкономических связей и торговли в рамках министерства. С 5 августа 2003 года — министр экономики.
6 марта 2005 года избран депутатом парламента по спискам Партии коммунистов Республики Молдова. 24 марта 2005 года избран на должность председателя парламента.
В июне 2009 года вышел из ПКРМ, присоединился к Демократической партии Молдовы (ДПМ) и 10 июня возглавил её.
На досрочных парламентских выборах 2009 года возглавил список кандидатов ДПМ и был избран депутатом парламента Молдовы. В то время как после выборов ПКРМ И ДПМ имели вместе 61 депутатский мандат (необходимое число мандатов для избрание президента), Мариан Лупу отказался создать коалицию со своей бывшей партией, предпочтя создать Альянс «За европейскую интеграцию» (АЕИ) с Либерально-демократической партией Молдовы, Либеральной партией и Альянсом «Наша Молдова». Мариан Лупу стал кандидатом на пост президента Молдовы на выборах 10 ноября и 7 декабря 2009 года, но получил голоса 53 депутатов парламента от АЕИ при необходимых 61.
На досрочных парламентских выборах 2010 года Мариан Лупу вновь был избран депутатом молдавского парламента. В течение месяца партия под его руководством вела переговоры с ПКРМ и параллельно с ЛДПМ и ЛП. Альянс «Наша Молдова» не преодолел 4-х процентный барьер. 30 декабря 2010 года было подписано соглашение о создание Альянса «За европейскую интеграцию 2». В этот же день Мариан Лупу был избран председателем парламента голосами 59 депутатов от ЛДПМ, ДПМ и ЛП и занял должность и. о. президента Молдовы. Мариан Лупу стал кандидатом от АЕИ на президентских выборах 16 декабря 2011 года, но получил поддержку только 58 депутатов от АЕИ. 3 депутата-социалиста, во главе с Игорем Додоном, проголосовала против, а ещё один бюллетень был признан недействительным. Во время проведения голосования депутаты правящего альянса и депутаты-социалисты показывали свои бюллетени журналистам перед тем, как их опустить в урну для голосования. Депутат Михай Годя, участвовавший в голосовании, но не показавший свой бюллетень, позднее направил запрос в Конституционный суд об отмене выборов президента от 16 декабря по причине незаконности, по его мнению, показа бюллетеней депутатами. Конституционный суд Молдовы отменил результаты выборов президента 16 декабря, а также решение парламента о назначении даты второго тура выборов на 15 января 2012 года.
28 декабря 2011 года Мариан Лупу объявил о том, что не будет баллотироваться на должность президента страны, призвав представленные в парламенте партии к поиску других кандидатур на пост президента.
Владеет французским, английским и русским языками.
Жена Виктория Лупу, дочь Александра Лупу (1995 года рождения), сын Кристиан (1997 года рождения).