Née Marion Benson Owens à San Francisco, Californie, elle travailla comme journaliste et fut correspondante de guerre pendant la Première Guerre mondiale. De retour en Californie, elle s'installa à Los Angeles où elle se fit embaucher comme assistante d'écriture par "Lois Weber Productions", une compagnie détenue et dirigée par la réalisatrice pionnière Lois Weber.
Sous le pseudonyme de "Frances Marion", elle est l'auteur de nombreux scénarios pour la star
Mary Pickford, dont Rebecca of Sunnybrook Farm et Pauvre petite fille riche, mais aussi pour d'autres succès des années 20 et 30. Elle est la première femme à remporter l'Oscar pour la Meilleure adaptation en 1930 pour le film The Big House, elle reçoit aussi l'Oscar de la meilleure histoire originale pour Le Champion en 1932. Elle est créditée sur 300 scénarios et plus de 130 productions. Elle réalisa également et joua parfois la comédie dans ses premiers films avec Mary Pickford.
Elle s'est mariée quatre fois, d'abord à Wesley de Lappe, puis à Robert Pike, avant de changer son nom. En 1919, elle épouse Fred Thomson, qui partagera l'affiche de The Love Light avec Mary Pickford en 1921. Après sa mort soudaine en 1928, elle se remarie avec le réalisateur George W. Hill en 1930, mais le mariage se termine en divorce trois ans plus tard. Elle resta longtemps sous contrat avec la MGM mais quittera Hollywood en 1946, financièrement indépendante, pour s'accorder plus de temps dans l'écriture de pièce de théâtre et de romans.
Frances Marion publia ses mémoires Off With Their Heads: A Serio-Comic Tale of Hollywood en 1972 et meurt en 1973.