Марина и Сергей говорят про себя, что они работают в направлении «м-реализма» (сами они значение буквы «м» не расшифровывают).
Их первый изданный роман — «Привратник», вышедший в 1994 году, получил приз «Хрустальный стол» КЛФ «Зоряний шлях» и был признан лучшим дебютом на конкурсе «Еврокон» в 1995 году. Этот роман, как и роман «Авантюрист» (премия фестиваля «Звёздный мост — 2000»), был написан в жанре классического фэнтези и немногим отличался от книг других писателей этого жанра. Но уже начиная с романа «Шрам» (1997), из этой же серии, Дяченко проявили себя как мастера описания человеческого характера. Мысли и поступки персонажей описаны так, что воспринимаются они как совершенно живые люди. Это проявление таланта обоих авторов: Сергея, автора многих сценариев к фильмам, и Марины, которая начала писать ещё в четырёхлетнем возрасте. Роман получил премию «Меч в камне» (1997) за лучший фэнтезийный роман 1995—1999 годов.
В 1996 выходит роман «Ритуал» — история о драконе и принцессе, удивительная и необычная, так как дракон в ней — человек, в которого авторы вложили живую душу. К роману не было проявлено особого внимания, и наград он не получил.
В романе «Ведьмин век» (1997) своя атмосфера — в нём присутствуют мифологические персонажи (в том числе из украинской мифологии), помещённые авторами в один мир, где они должны взаимодействовать по определённым законам. Роману была присуждена литературная премия журнала «Радуга» за 1997 год и приз «Зиланткона» — «Большой Зилант» (Казань, 1998).
Роман «Пещера» (1998) получил премию «Лунный меч» (1999), как лучшее произведение в жанре мистической литературы 1997—1999 годов. В нём также присутствует реализм при описании людей и фантастический мир вокруг них.
Повесть «Горелая Башня» (1998) — приз конкурса «Интерпресскон» в 1999 году.
«Рубеж» (1999), роман, написанный в соавторстве с А. Валентиновым и Г. Л. Олди, награждён премией «Золотой кадуцей» на фестивале «Звёздный мост — 2000».
Роман «Казнь» (1999) — приз читательских симпатий «Сигма-Ф» (2000), как лучший роман года и премия «Странник» (2000).
Роман «Армагед-дом» (1999) — плод долгого труда, большой роман, социальная фантастика. В нём показаны этапы жизни человека и общества вокруг него. Мир фантастичен, но нефантастическая составляющая является центром романа. В этом же жанре писали и братья Стругацкие, но роман не вызывает дежа-вю у знатоков этих классиков, сюжет самобытен и не имеет отчётливых заимствований.
По вариации на тему Сервантеса, притче «Последний Дон Кихот» (2000), написана пьеса. Повесть получила награду «Бронзовая Улитка» (2001).
Роман «Магам можно всё» (2001) — награждён золотым кадуцеем (I место) на фестивале «Звёздный мост — 2001».
В 2000 году Марина и Сергей Дяченко стали лауреатами премии «Аэлита».
Роман «Долина Совести» (2001) — «Бронзовая Улитка — 2002», «Русская фантастика» (2002), «Сигма-Ф» (2002), «Золотой кадуцей» на фестивале «Звёздный мост — 2002».
Роман «Пандем» — «Серебряный кадуцей» на фестивале «Звёздный мост — 2003».
Роман «Варан» — «Бронзовый кадуцей» на фестивале «Звёздный мост — 2004».
Роман-цикл рассказов «Пентакль», написанный в соавторстве с А. Валентиновым и Г. Л. Олди, получил высшую награду («Золотой кадуцей») на фестивале «Звёздный мост — 2005».
Роман «Дикая Энергия. Лана» (март 2006) — фантастическая сказка, написанная под впечатлением от творчества украинской артистки Русланы, и ей же посвящённая. Роман насыщен действием, ритмом и энергией. Роман удостоен премии «Бронзовый кадуцей» (III место) на международном фестивале «Звёздный мост — 2006».
В 2006 году вышли первая часть сказочного цикла «Ключ от королевства» и её продолжение «Слово Оберона», а также фантастико-психологический роман «Алёна и Аспирин».
В марте 2007 года издан роман «Vita Nostra», получивший на фестивале фантастики «Роскон / Интерпресскон / Еврокон-2008» награды «Сигма-Ф» (по результатам голосования читателей журнала «Если»), 1-е место премии «Роскон» в номинации «роман» (по результатам голосования участников конвента) и отдельную награду «Премия премий», став абсолютным лидером фестиваля по количеству наград.
В марте 2008 года вышел роман «Медный король», получивший премию «Бронзовый кадуцей» на фестивале «Звёздный мост — 2008».
В январе 2009 года вышел в прокат фильм «Обитаемый остров» по одноимённой книге братьев Стругацких, сценарий которого написали Марина и Сергей. Авторы написали около десятка вариантов сценария, предоставив выбор наилучшего режиссёру Фёдору Бондарчуку. В титрах фильма автором сценария указан также Эдуард Володарский, но его вариант режиссёр отверг.
Марина и Сергей Дяченко — лауреаты самых престижных литературных премий в области фантастики на территории СНГ. Практически все их романы, многие повести, рассказы были отмечены призами.
Получили звание лучших писателей фэнтези Европы в 2005 году.