Marta Donzelli è nata a Torino nel 1975, vive e lavora a Roma. Dopo la laurea in Filosofia, nel 2004 ha conseguito un dottorato con una tesi su Edmund Husserl. Sempre nel 2004, insieme a Gregorio Paonessa, ha fondato la Vivo film, una casa di produzione indipendente con un catalogo di film selezionati e premiati dai più prestigiosi festival internazionali.
È stata per molti anni responsabile della segreteria editoriale della Donzelli editore, è stata Maestra del College di Cinema della Scuola Holden di Torino per il biennio 2017/2019, è stata membro del Board dell’EFA e, tra le altre cose, membro della giuria dei festival di Torino, Rotterdam e Karlovy Vary.
È attualmente Presidente del Centro Sperimentale di Cinematografia e membro del comitato di direzione dell’Anica.
Insieme a Gregorio Paonessa, ha ricevuto due candidature ai David di Donatello per Nico, 1988 e Le quattro volte, per il quale sono stati premiati con il Ciak d’oro per il Miglior Produttore, e due candidature ai Nastri d’Argento per Nico, 1988 e Figlia Mia.
Nel 2021 hanno vinto il David di Donatello come Miglior Produttore per Miss Marx.