Родился в городе Омаха, штат Небраска, США. Учился в военной академии в Миннесоте, из которой был отчислен за упрямый характер. Актерское образование приобрел в Нью-Йорке, где учился в театральном классе Школы социальных исследований и в знаменитой Актерской студии, основанной совместно Элией Казаном и Ли Страсбергом. В 1944 году дебютировал на Бродвее в пьесе «Я люблю маму».
Этапным стал для Брандо 1947 год, когда он обрел всемирное признание, исполнив роль Стэнли Ковальски в постановке пьесы Теннеси Уильямса «Трамвай “Желание”» (режиссер Элия Казан). Одноименный фильм вышел уже в 1951 году. Это была всего только вторая роль Марлона Брандо в кино (дебютировал в 1950 году в фильме «Мужчины»), однако за кинематографическое воплощение Стэнли Ковальски Брандо получил номинацию на премию «Оскар». Всего же за всю его кинематографическую карьеру у Марлона Брандо было шесть номинаций на премию «Оскар», а также дважды он становился обладателем этой премии: в 1955 году за фильм «В порту» и в 1973 за фильм «Крестный отец». И если первый «Оскар» он получил, то от второго отказался в знак протеста против укоренившейся в американском обществе политики дискриминации индейцев.
В 1980 году Брандо заявил, что уходит из кино, однако через девять лет вновь вернулся в профессию, исполнив второстепенную роль в фильме «Сухой белый сезон» (это возвращение было отмечено номинацией на «Оскар» в категории Лучший актер второго плана).
Последние годы своей жизни Брандо провел в бедности: жил в хижине без мебели, а единственным источником его доходов было государственное пособие. Дело в том, что актер практически обанкротился, задолжав более $11 млн. и, как говорили, даже прятал от кредиторов свои кинонаграды.
Скончался Марлон Брандо в Лос-Анджелесе, в возрасте восьмидесяти лет.