Marie Bell fait ses premiers pas sur scène à l'âge de treize ans comme danseuse au London Pavilion, en Angleterre. De retour en France, elle étudie l'art dramatique au conservatoire de Bordeaux puis au Conservatoire de Paris et obtient un premier prix de comédie en 1921.
Marie Bell mène une carrière cinématographique épisodique, consacrant l'essentiel de son activité au théâtre. Elle fait une courte apparition en 1924 - son rôle est presque entièrement coupé au montage - dans Paris de René Hervil puis interprète quelques personnages historiques, comme Madame Récamier (1928) de Gaston Ravel. A l'arrivée du cinéma parlant, sa diction lui permet d'accéder aux premiers rôles de La nuit est à nous (1929) d'Henry Roussel, de L'homme qui assassina (1930) de Kurt Bernhardt, et de L'homme à l'hispano (1932) de Jean Epstein. Si Marie Bell tourne beaucoup, elle ne sait pas choisir ses films. Seuls Julien Duvivier et Jacques Feyder lui offrent des rôles à sa mesure, le premier en 1934 avec Le grand jeu, où elle incarne deux personnages, et le second en 1937 avec Un carnet de bal (avec Harry Baur, Raimu, Fernandel et Pierre Blanchar) où on la retrouve en héroïne romantique qui part à la recherche des soupirants du soir de son premier bal. Après vingt ans d'absence à l'écran, elle signe son retour dans un film de Luchino Visconti, Sandra (1965) dans lequel elle incarne la mère de Claudia Cardinale. Elle tourne pour la dernière fois en 1972 dans un film de Jean-Claude Brialy, Les volets clos.
Marie Bell consacre sa carrière au théâtre et joue les rôles principaux du répertoire classique. En 1928, elle devient sociétaire de la Comédie-Française.
A partir de 1934, elle dirige le Théâtre des Ambassadeurs et prend la direction du Théâtre du Gymnase en 1959.
Longs métrages 1922 | Molière, sa vie, son oeuvre | Jacques de Féraudy |
| 1924 | Paris | René Hervil |
| 1927 | Madame Récamier | Gaston Ravel, Tony Lekain |
| 1927 | Valse de l'adieu (La) | Henry Roussell |
| 1928 | Figaro | Gaston Ravel |
| 1929 | Nuit est à nous (La) | Carl Froelich, Henry Roussell |
| 1930 | Folle aventure (La) | Carl Froelich, André-Paul Antoine |
| 1930 | Homme qui assassina (L') | Kurt Bernhardt, Jean Tarride |
| 1931 | Chance (La) | René Guissart |
| 1931 | Joker (Le) | Erich Waschneck |
| 1932 | Homme à l'Hispano (L') | Jean Epstein |
| 1933 | Caprice de princesse | Karl Hartl, Henri-Georges Clouzot |
| 1933 | Grand jeu (Le) | Jacques Feyder |
| 1934 | Fedora | Louis J. Gasnier |
| 1934 | Poliche | Abel Gance |
| 1934 | Une soirée à la Comédie Française | Léonce Perret |
| 1935 | Roman d'un jeune homme pauvre (Le) | Abel Gance |
| 1935 | Sous la Terreur | Giovacchino Forzano, Marcel Cohen |
| 1936 | Blanchette | Pierre Caron |
| 1936 | Demi-vierges (Les) | Pierre Caron |
| 1936 | Fiordalisi d'oro | Giovacchino Forzano |
| 1936 | Garçonne (La) | Jean de Limur |
| 1936 | Pantins d'amour | Walter Kapps |
| 1936 | Quand minuit sonnera | Léo Joannon |
| 1936 | Tentation (La) | Pierre Caron |
| 1937 | Légions d'honneur | Maurice Gleize |
| 1937 | Un carnet de bal | Julien Duvivier |
| 1938 | Glu (La) | Jean Choux |
| 1938 | Noix de coco | Jean Boyer |
| 1939 | Charrette fantôme (La) | Julien Duvivier |
| 1940 | Ceux du ciel | Yvan Noé |
| 1941 | Vie privée | Walter Kapps |
| 1943 | Colonel Chabert (Le) | René Le Hénaff |
| 1963 | Bonne soupe (La) | Robert Thomas |
| 1964 | Vaghe stelle dell'orsa Sandra | Luchino Visconti |
| 1965 | Hotel Paradiso Paradiso, hôtel du libre-échange | Peter Glenville |
| 1968 | Phèdre | Pierre Jourdan |
| 1972 | Volets clos (Les) | Jean-Claude Brialy |