Nació y creció en Omaha, en el estado de Nebraska, con el nombre de Marlon Brando, al igual que su padre. Su madre era una mujer muy cordial que actuaba en el teatro local, y que despertó el interés del niño por la interpretación. Brando tuvo desde pequeño el don de observar a la gente e imitar sus gestos, lo cual hacía llevándolos al extremo. Fue un adolescente rebelde, y fue expulsado de varios colegios. Su padre lo reprimía por ello, pero le animó a buscar su propio camino. Brando se marchó a Nueva York, donde estudió interpretación primero en la New School y después en el famoso Actor's Studio.
Terminada su formación, comenzó a trabajar en varios teatros de temporada, hasta que en 1944 consiguió un papel en Broadway. En 1946, y antes de hacerse un nombre en el círculo teatral, llamó la atención en una pequeña obra llamada Truckline Cafe. La actuación de Brando fue realista al punto de que la crítica Pauline Kael llegó a creer que el actor estaba sufriendo un ataque en el escenario. Pocos años después, se convirtió en una estrella del teatro cuando interpretó la obra de Tennessee Williams Un tranvía llamado deseo, dirigida por Elia Kazan. Brando sabía que Williams estaba realizando entrevistas para elegir los actores para su obra y lo fue a ver, con el resultado de que obtuvo el papel protagonista.
Su primera aparición en el cine la tuvo en 1950 en la película The Men, una historia sobre veteranos de guerra convertidos en minusválidos. Fiel a su método de analizar los personajes que interpretaba para actuar en consonancia con ellos, Brando pasó un mes en un hospital militar para preparar su papel.
El actor interpretó a un soldado herido en batalla, paralizado de la cintura hacia abajo. En este primer filme, logró impresionar con una interpretación sensible e introspectiva. En los primeros años en el cine, Brando manifestó una falta de interés total por las convenciones de la industria cinematográfica, actuando según su propio criterio. Con ello influyó a otros actores como James Dean, Paul Newman, y más tarde también Robert De Niro.
Brando tuvo un éxito mucho mayor cuando actuó en la película de 1951 Un tranvía llamado deseo , basada en la obra teatral que ya había interpretado. En el filme compartió roles con Vivien Leigh, Karl Malden y Kim Hunter. Fue nominado al Óscar como mejor actor principal por esta película, y los tres años siguientes recibió otras tantas nominaciones por su actuación en Viva Zapata, Julio César y On the Waterfront (La ley del silencio). Por esta última película Brando ganó el Óscar.
Con base en estos éxitos, la carrera de Brando siguió en ascenso. En los años siguientes intervino en varias películas de géneros diversos, incluida la comedia, como en La casa de té de la luna de agosto, en la que da vida a un japonés que hace de intérprete para las fuerzas de ocupación americanas. Sin embargo, al final de los años cincuenta sus interpretaciones comenzaron a decaer. Brando parecía haber perdido su fuerza expresiva y las pautas que él mismo había establecido para su trabajo y que le habían dado tan buen resultado.
En los años sesenta la carrera de Brando decayó aún más. Sus actuaciones carecieron de toda inspiración, como en Rebelión a bordo y otras películas en las que intervino. A pesar de que conservaba su prestigio de las primeras películas, su popularidad había alcanzado un punto mínimo. Tampoco los productores y los directores confiaban en él, debido a sus interpretaciones mediocres y a su condición de actor difícil. Sin embargo había excepciones, como Arthur Penn, quien le reconocía como un gran actor.
Las cosas cambiaron para Brando cuando se le presentó la oportunidad de interpretar al jefe de una familia mafiosa en El Padrino, basado en una novela de Mario Puzo. Fue Brando quien insistió en que se hiciera una prueba filmada del personaje interpretado por él, y se ocupó personalmente del maquillaje. El director Francis Ford Coppola quedó impresionado por Brando caracterizado como Vito Corleone y tuvo que luchar por convencer a los productores para que aceptasen a Brando para este papel.
Por esa interpretación Brando consiguió su segundo Óscar. En esta ocasión Brando rechazó el Óscar, la segunda vez en la historia de Hollywood que un actor hacía esto (la primera vez la había rechazado el actor George C. Scott). En lugar de recoger el premio, Brando envió a la ceremonia a una actriz estadounidense de origen indio, que se manifestó en contra del tratamiento que recibía su pueblo en las películas de Hollywood.
Desde entonces la trayectoria de Brando fue muy irregular. Rodó alguna buena película, como El último tango en París, y participó brevemente en otras simplemente por dinero, como Superman, sus honorarios fueron cuatro millones de dólares por un papel de diez minutos, recibió $250.000 por cada día de trabajo. Ganó fama de actor conflictivo y exigente; por ejemplo, en Apocalypse Now, película en la cual interpreta al renegado Coronel Kurtz, se negó inicialmente a viajar a Filipinas, a pesar de haber cobrado un adelanto. Cuando el director Francis Ford Coppola logró convencerle, se presentó con la cabeza rasurada y exageradamente gordo, lo que forzó a grabar sus escenas en medio de sombras.
Su caracterización como Tomás de Torquemada en Cristóbal Colón: el descubrimiento fue interesante pero poco fiel históricamente. A pesar de todo, siguió siendo considerado como un gran actor, y aún realizó papeles que muestran una sombra de su anterior gloria. Destaca Don Juan de Marco, donde interpretó a un psiquiatra que aleccionaba en cuestiones de amor a Johnny Depp, con quien forjó amistad en la vida real. En dicha película, tuvo por partenaire a Faye Dunaway.
En 2001 apareció en el corto (videoclip) para la canción You rock my world de Michael Jackson, como jefe mafioso al estilo de El Padrino.
Entre 2003 y 2004 (poco antes de su muerte y siendo su último trabajo en vida) presto su voz para interpretar nuevamente a Vito Corleone, en los diálogos adicionales incorporados en el videojuego del Padrino, publicado (debido a varios retrasos) en 2006, significando un rotundo éxito en ventas
En 2006, gracias a la tecnología, reapareció como Jor-El, el padre de Superman, en la película Superman Returns. Este mismo año, Richard Donner, director de Superman: The Movie, lleva a cabo un proyecto en que publica las escenas inéditas de Marlon Brando, en su papel de Jor-El, en la película Superman 2: The Richard Donner Cut.
