Маршалл Оллмэн родился 5 апреля 1984, Остин, Техас, США, родители — Айданель Оллмэн (урожденная Браун) и Джеймс Мартин Оллмэн, младший. В школе Маршалл не отличался хорошим поведением, в связи с чем его часто вызывали в кабинет директора, а учителя советовали связать своё будущее с шоу-бизнесом. В 17 лет Маршалл получил свою первую роль в пьесе по Клайву Баркеру, которая называлась «Дьявольская история» (англ. The History of the Devil) и премьера которой состоялась в «Fear Theatre Company» в Остине. Маршалл был капитаном школьной футбольной команды, под его руководством команда выиграла на чемпионате штата Техас, и сначала он думал о карьере в профессиональном футболе. Затем была мысль о художественной школе, но в результате к моменту окончания средней школы в 2002 году Маршалл выбирал между художественной школой в Нью-Йорке и школой актёрского мастерства в Лос-Анджелесе. После окончания актёрских курсов он сначала снимался в рекламе, и играл небольшие роли в таких проектах как «Сладкий горошек», «Месть мертвецов», «Маленькая чёрная книжка», в сериалах «Практика», «Без следа». В 2005 году Маршаллу удалось сняться в громком проекте французского режиссёра Флорана Эмилио Сири «Заложник», где партнёрами молодого актёра стали Брюс Уиллис и Бен Фостер. Также в фильме одну из ролей сыграл Роберт Нэппер, будущий коллега Маршалла по сериалу «Побег». В этом сериале Оллмэн играл Эл-Джея Барроуза. Все роли, которые доставались Маршаллу, были второстепенные, за исключением «Заложника», но и там его роль не была ведущей. Главную роль ему удалось получить после выхода «Заложника», у режиссёра Мики Хильба: в его романтической комедии «Посудомойщики» Маршалл сыграл профессионального скейтбордиста. В настоящее время Маршалл Оллмэн активно поддерживает программы поддержки художественного и музыкального образования молодых людей. Он занимается живописью, изучает игру на гитаре и фортепиано, пишет стихи и сценарии.
В 2002 году снялся в видеоклипе на песню «Drowning» группы «Crazy Town».
В настоящее время Маршалл женат на актрисе Джэми Браун.