Myriam Lopes Elmosnino nace el 8 de mayo de 1957 en Luluaburg, antiguo Congo belga y actual República Democrática del Congo, en el seno de una familia portuguesa. Otras fuentes apuntan a que su ciudad de nacimiento es Braga, Portugal. Lo que sí está claro es que pasa su infancia en el país africano hasta que, ya de adolescente, se muda a Francia. La artista debuta en 1976 con el sobrenombre de Marie Myriam y la canción Ma colombe que se convierte en un éxito en los países francófonos.

El 6 de marzo de 1977 gana con rotundidad la final nacional francesa para Eurovisión con la canción L’oiseau et l’enfant. En el festival de Londres logra la quinta y, hasta la fecha, última victoria del país con 136 puntos, procedentes de todos los países en competición, destacando los 12 de Alemania, Finlandia y Suiza. El single goza de un enorme éxito tanto en Francia, donde vende más de medio millón de copias, como en toda Europa, por lo que se grabaron versiones en español, portugués, inglés y alemán.

Posteriormente publicó el disco La Leçon de Prévert (1977) al que le siguieron Un homme libre (1979) y Los olvidados (1980). A principios de los 80 colabora en programas infantiles y juveniles como Le merveilleux voyage de Nils Holgersson au pays des oies sauvages o los especiales navideños Les visiteurs de Noël de TF1. En 1981 edita el álbum J’aime quand tu es jaloux  y, ese mismo año, actúa en la gala del 25º aniversario de Eurovisión y representa a Francia en el Yamaha Music Festival con Sentimentale, canción que da nombre a su siguiente disco, editado en 1982. En 1983 presenta con Jean-Pierre Foucalt la preselección francesa desde el Théâtre de l’Empire de París. Su discografía continúa con producciones como La plus belle chanson d’amour (1985), Tout est pardonné (1987), Dis-moi les silences (1988) o La Solitude des rois  (1989). A finales de la década participa en un concierto benéfico para las víctimas del Terremoto de Spitak (Armenia).

Tras la salida del álbum Petit homme en 1990 ralentiza su carrera musical para dedicarse a su familia y atender el restaurante L’Auberge de Marie situado en el distrito 20 de París. Regresa en 1995 con los recopilatorios Atouts – Ses plus beaux inédits y Charme que incluyen material inédito. Entre 1997 y el 2000 es la portavoz de los votos galos en Eurovisión. Vuelve a serlo en 2005, año en el que también canta L’amour est bleu en la gala Congratulations: 50 Years of the Eurovision Song Contest, y escribe la introducción del libro The Eurovision Song Contest – The Official History de John Kennedy O’Connor. En 2007 participa en la gira Âge tendre et têtes de bois, donde coincide con la eurovisiva Michèle Torr, y actúa con un pequeño papel en la película King Size. En 2008 graba un disco de canciones navideñas, Tous les anges chantent, el cual es su último trabajo original. En 2012 colabora con la asociación La voix de l’enfant en el single benéfico Je reprends ma route en el que intervienen una treintena de artistas, entre ellos Hugues Afray. En 2015 es miembro del jurado francés en Eurovisión.

Ya en 2017 y para celebrar su 40º aniversario de carrera artística, publica un doble CD recopilatorio y la biografía La fille du Ribatejo en la que habla de su infancia, su experiencia eurovisiva y su vida profesional y familiar. En una entrevista Marie declara que la biografía es una despedida y un agradecimiento a su público. En los últimos años ha comentado en varias ocasiones el festival para la televisión pública francesa y ha intervenido en diversos roles en varias preselecciones.

Marie Myriam estuvo casada con Michel Elmosnino, antiguo director artístico de la discográfica Polydor, hasta el fallecimiento de este el 20 de diciembre de 2013 de un ataque al corazón. La pareja tuvo dos hijos, Laureen y Richard que también trabajan en la música y la televisión, y cuatro nietos.