Les frères Marx étudient la musique, le piano pour Chico, la harpe pour Harpo (d'où son surnom) et la guitare pour Groucho, mais tous savent jouer de multiples instruments. En compagnie de leurs parents (leur mère est issue du monde du spectacle) ils débutent dans des numéros de music hall. Ils apprennent l'art de l'improvisation au cours de leurs tournées théâtrales et prennent l'étiquette de Marx Brothers. Ils se produisent à Broadway en 1924 et ponctuent leurs exhibitions musicales de réparties absurdes et d'allusions insolentes qui les font triompher un an plus tard dans The Cocoanuts.
En quatuor (période Paramount) puis en trio, les Marx Brothers est l'un groupe comique les plus populaires du cinéma américain des années 1930-1940.
Très tôt, Gummo quitte la troupe pour une carrière d'impresario. Les frères Marx débutent à Hollywood avec une version filmée de The Cocoanuts (Noix de coco, Robert Florey, 1929) qui ne remporte pas un franc succès. La Paramount leur donne une nouvelle chance en 1930 avec Animal Crackers (L'Explorateur en folie, Victor Heerman), premier exemple de comique matérialiste. Leur comique est fondé sur la loi du " pied de la lettre ". Le langage n'est plus un simple référent, il intervient concrètement, devenant acteur et non plus seulement véhicule. Ainsi, dans Monkey business (Monnaie de singe, 1931), Harpo, muet dans tous leurs films, sort de ses poches tout ce qui convient au glissement langagier de l'action (ici, les objets dont la consonance est proche de celle du mot lampe). Après Horse feathers (Plumes de cheval, Norman Mc Leod, 1932), Zeppo quitte la troupe et rejoint Gummo à Hollywood. Le nouveau trio se répartit le travail : la muflerie et le cynisme exprimées au cours d'interminables inventions verbales pour Groucho (l'homme à la moustache et au cigare), le mime muet et la part de rêve pour Harpo (imper et perruque rousse), les mimiques et l'esprit d'intrigue, issues du comique napolitain, pour Chico. Les Marx Brothers ne mettent pas leurs films en scène ; ils n'ont pas la notion de ce qu'est la réalisation globale d'un film qui se réduit souvent pour eux en une succession de numéros d'acteurs. L'activité qu'ils déploient est si débordante, qu'elle finit par empêcher toute initiative du metteur en scène. Ils bénéficient du concours de Leo McCarey, l'un des seuls réalisateurs qui les dirigera vraiment, pour The Duck soup (La Soupe au canard, 1933), un de leurs films le plus abouti. A partir de A night at the opera (Une nuit à l'opéra, 1935, Sam Wood), le trio s'essouffle, même si l'invention verbale de Groucho n'est pas tarie. Les numéros musicaux envahissent l'action et ce défaut s'aggrave dans les films suivants, Room service (Panique à l'hôtel, William Seiter, 1938) et At the circus (Un jour au cirque, Edward Buzzel, 1939). Dans Go west (Chercheurs d'or, Edward Buzzel, 1940), Harpo retrouve l'inspiration avec le gag du chemin de fer inspiré de Buster Keaton ; The Big store (Les Marx au grand magasin, Charles F. Reisner, 1941) comporte d'excellentes trouvailles ainsi que A night in Casablanca, parodie du Casablanca de Michael Curtiz. Après un dernier film Love Happy (La Pêche au trésor), réalisé par David Miller en 1948, Les Marx Brothers se séparent. Groucho, qui avait déjà collaboré au scénario de The King and the chorus girl (Le Roi et la figurante) de Mervyn Leroy en 1936, est l'unique Marx à se lancer dans une carrière solo : Copacabana (A.E. Green, 1947) ; Double Dynamite/Une veine de... (Irving Cummings, 1951) ; A Girl in every port/Une fille dans chaque port (Chester Erskine, 1952)...
En 1957, un film chorale sur l'histoire de l'humanité The Story of Mankind, réalisé par Irwin Allen, réunit une dernière fois les trois frères.
Harpo rédige ses mémoires en 1961 : Harpo speaks !. Groucho devient une vedette de la télé avec son émission You bet your life. En 1972, il revient au Carnegie Hall pour un one man show. Il écrit plusieurs livres dont Groucho and me, Memoirs of mangy lover et Letters of Groucho Marx.
Inconditionnel des Marx Brothers, le peintre surréaliste Salvador Dali proposa à la MGM, en 1937, de tourner avec le trio Giraffes on Horseback Salad, le plus étrange film jamais réalisé.