При рождении ей было дано полное имя Марианна Ивлин Фейтфулл (англ. Marian Evelyn Faithfull) . Отец, майор Роберт Гленн Фейтфулл, был британским офицером и профессором в колледже, мать — Эва фон Захер-Мазох, баронесса Erisso, происходит из династии Габсбургов и имеет еврейcкие корни. Мать когда-то была балериной и работала с Бертольтом Брехтом и Куртом Вайлем.
С материнской стороны у Фейтфулл имеется известный родственник, двоюродный дед Леопольд фон Захер-Мазох, от имени которого образовано слово «мазохизм».
В детстве родители развелись. Фейтфулл посещала католическую школу для девочек.
Фейтфулл стала известна ещё в 1960-х годах в Европе и США как поп-певица. Начала музыкальную карьеру в 1964 году с песней «As Tears Go By» группы Rolling Stones. Были выпущены успешные синглы, среди которых «This Little Bird», «Summer Night» и «Sister Morphine», появившаяся в альбоме Rolling Stones — Sticky Fingers. Появилась в шоу «The Rolling Stones Rock and Roll Circus» (1968, видеофильм вышел в 1996 году).
В жёлтой прессе прославилась интимными отношениями с участниками группы Rolling Stones, в частности с Миком Джаггером, и пристратием к наркотикам.
В 1979 году, после примерно десятилетнего перерыва, возобновила музыкальную деятельность, выпустив альбом «Broken English». Её голос стал (и остаётся по сей день) более грубым и мрачным. Это было началом освобождения от наркотической зависимости и началом новой карьеры в музыке, театре и кино. Полностью избавиться от героиновой зависимости ей удалось только в 1987 году. Следующим поворотным моментом в музыкальной карьере стал альбом «Strange Weather» (1987).
Как актриса она снималась во многих фильмах (см. фильмографию на IMDB.com). Примечательно то, что в фильме 1967 года «I’ll Never Forget What’s 'is Name» с Марианной Фейтфулл впервые было употреблено в фильме слово «fuck».
В 1990-х годах работала с молодыми музыкантами и коллективами, среди которых Pulp и Metallica (песня «The Memory Remains»). В 1997 году вместе с музыкантами авангардной группы Oxbow Марианна Фейтфулл записала кавер версию шлягера Insane Asylum, который в оригинале исполнялся Коко Тейлор. В 2004 году вышел альбом «Before the Poison», над котором она работала с такими музыкантами как Ник Кейв и P J Harvey.
В 2012 г. в прокат выйдет фильм с участием Марианны «Прекрасная дама», где партнёрами по съёмочкой площадке будут Джонатан Рис-Майерс и Наталья Водянова.