Rođena je kao Maria Magdalena Dietrich 27. prosinca 1901. u Schönebergu, četvrti Berlina, glavnom gradu Njemačke. Bila je mlađa od dvije kćeri Louisa Ericha Otta Dietricha i Wilhelmine Elisabeth Josephine Felsing, koji su se vjenčali prosinca 1898. Njena majka bila je iz imućne berlinske obitelji koja je posjedovala urarsku tvrtku, dok je njen otac bio policijski poručnik.

Marlene 1920-ih započinje glumiti u kazalištu i u nijemim filmovima. Njen lik iz filma ‘Plavi anđeo’ redatelja Josefa von Sternberga donio joj je međunarodnu slavu i ugovor s američkom filmskom kompanijom Paramount Pictures. Hollywoodski filmovi kao ‘Shanghai Express’ i ‘Želja’ iskoristili su njen glamur i egzotični izgled i učvrstili status zvijezde, kao jedne od najplaćenijih glumica toga vremena. Američkom državljankom postala je 1939.

Kad je Amerika ušla u rat, Marlene Dietrich je bila jedna od prvih slavnih osoba koja je uzela učešće u podizanju nacionalnog duha. S obzirom na svoja jasna politička ubijeđenja i čvrst antinacistički stav, Dietrichova je svojim govorima, kao i muzičkim nastupima, podizala moral američkoj vojsci. Hrabro je išla na prve linije fronta u Alžir, Francusku, čak i Njemačku, sa generalima Jamesom Gavinom i Georgeom Pattonom. Za svoj doprinos bila je odlikovana medaljom slobode, od američke vlade, ali i titulom komandanta Legije časti, koji joj je dodijelila Francuska.