Nach der Scheidung ihrer Eltern 1987 zog Marie mit ihrer Mutter ins schweizerische Genf. Ihr Studium der Wirtschaftswissenschaften teilte Marie von Dänemark auf drei Universitäten auf: Sie studierte an der "Universität Genf", am "Babson College" in Massachusetts und am "Marymount Manhattan College" in New York, wo sie ihren "Bachelor of Arts" erwarb. In der Zwischenzeit arbeitete sie unter anderem als Assistentin bei Estée Lauder. Nach ihrem Hochschulabschluss war Marie von Dänemark bei einer Werbeagentur in New York und für eine Nachrichtenagentur in Genf tätig. Sie hatte also viele Gelegenheiten neben ihrer Muttersprache Französisch auch Englisch, Spanisch, Italienisch und Dänisch zu lernen.
Ihren zukünftigen Ehemann, Prinz Joachim, lernte Marie von Dänemark 2002 bei einer Jagd in dessen Heimat kennen. Damals war der Prinz noch mit seiner ersten Frau Alexandra verheiratet, von der er sich 2005 scheiden ließ. Seit diesem Jahr ist er auch mit Marie liiert. Nach einer kurzen Trennungsphase 2006 heiratete er sie dann am 24. Mai 2008. Für ihre Hochzeit trat Marie von Dänemark zur evangelisch-lutherischen Kirche über und gab ihre französische Staatsangehörigkeit auf, um Dänin zu werden.
Marie von Dänemark und ihr Mann haben zwei gemeinsame Kinder: Sohn Prinz Henrik Carl Joachim Alain kam 2009 zur Welt, Tochter Prinzessin Athena Marguerite Françoise Marie folgte im Januar 2012. Weiterhin gehören die beiden Söhne aus Prinz Joachims erster Ehe, Prinz Nikolai William Alexander Frederik und Prinz Felix Henrik Valdemar Christian, mit denen sie sich gut versteht, zur Familie. Prinzessin Maries Steckbrief ziert die Schirmherrschaft mehrerer Stiftungen und Organisationen, darunter die dänische UNESCO-Kommission und die AIDS-Stiftung.