Née le 18 juin 1975 à Rocourt, Marie Gillain, fille d'un journaliste, a grandi à la campagne. Elle a commencé très jeune à goûter au spectacle, en prenant des cours de danse et de comédie puis en fréquentant pendant quatre mois l'école du cirque de Bruxelles. A 13 ans et demi, elle participe, à Liège, au casting de "L'amant" de Jean-Jacques Annaud, mais se fait voler le rôle-titre par Jane March. C'est en 1990 qu'elle débute au cinéma dans la comédie "Mon père, ce héro" où elle incarne avec une spontanéité rafraichissante la fille de Gérard Depardieu, dans cette comédie bon enfant qui remporte un joli succès.