Першою вчителькою майбутньої письменниці стала її мати, яка володіла кількома мовами, зналася на музиці і дуже любила українські пісні.

Через шість років помер батько Марії Олександрівни. Згодом мати вийшла заміж вдруге, але цей шлюб виявився нещасливим: вітчим люто знущався як з кріпаків, так і з власної родини. Одного разу обурені жорстокістю селяни навіть намагалися вбити вилами ненависного кріпосника. Згодом він програв маєток Віденських і покинув родину.

У віці 12 років мати віддала Марію до приватного пансіону в Харкові, де вона і провчилася неповних три роки.

На формування поглядів письменниці вплинуло тривале перебування в інтелігентних сім’ях родичів, зокрема її тітки, К.П.Мардовиної, в Орлі. У салоні тітки збиралися відомі письменники й фольклористи: Микола Лєсков, Петро Кириєвський. Там Марія Вілінська познайомилася і зі своїм майбутнім чоловіком, українським фольклористом і етнографом Опанасом Маркевичем, який в Орлі відбував заслання за участь у діяльності Кирило-Мефодіївського товариства.

Після весілля молоді виїхали в Україну. Упродовж 1851-1858 років вони жили у Чернігові, Києві, Немирові (Вінниччина), але надовго не залишалися ніде: матеріальна скрута змушувала О.Маркевича часто міняти посади й місця проживання. За цей час Марія Олександрівна досконало вивчила життя, культуру, мову українського народу. На Вінниччині подружжя прожило майже три роки, поки Опанас Маркевич працював учителем у гімназії. У цей час майбутня письменниця часто виїжджала у села і збирала фольклор. Тут же вона пише свої перші два оповідання українською мовою, які 1857 року пересилає П.Кулішу у Петербург для розміщення у «Записках о Южной России». Кулішу надзвичайно сподобалися оповідання молодої письменниці, і вони починають листуватися.

У 1859 році Марко Вовчок тяжко захворіла і разом із сином Богданом поїхала на лікування до Німеччини, а згодом до Великої Британії, Швейцарії, Італії та Франції. Під час перебування за кордоном письменниця зустрічається з Д.Менделєєвим, О.Бородіним, І.Сєченовим.

Упродовж 1860-1866 років Марко Вовчок перебувала у Парижі. її життя було скрутним, бо гонорарів за друкування творів у журналах ледь вистачало, щоб сплачувати маленьку кімнату на околиці міста. Щоб хоч якось поліпшити своє матеріальне становище, письменниця починає друкувати у французьких журналах деякі з «Народних оповідань», перекладених французькою. Оповідання сподобалися французьким читачам. Повість-казка Марка Вовчка «Маруся» видавалась у Франції 20 разів.

Після повернення з-за кордону Марія Олександрівна повертається до Петербурга, де живе наступні 10 років. Вона зближується з видавцями «Отечественных записок» М.Некрасовим, М.Салтиковим-Щедріним, Г.Єлисеєвим, веде в цьому журналі рубрику зарубіжної літератури, де публікує свої оригінальні твори й переклади. Цей період життя Марка Вовчка був надзвичайно плодотворним. Вона написала романи російською мовою «Живая душа», «Записки причетника», «В глуши», а також повісті «Теплое гнездышко», «Сельская идиллия» (опубліковані в «Отечественных записках»). Марко Вовчок також була талановитою перекладачкою. В період з 1868 по 1878 рр. вона переклала російською мовою багато творів французької, англійської, німецької, польської літератур, зокрема п’ятнадцять романів Жюля Верна, твори Альфреда Брема, Чарльза Дарвіна. Виступає вона і як критик (цикл «Мрачные картины»), редактор петербурзького журналу «Переводы лучших иностранных писателей» (до участі в журналі вона залучала багато жінок-перекладачок).

За повість «Кармелюк» і оповідання «Два сини» Марко Вовчок зазнає переслідувань царської цензури. Це стало для письменниці тяжким ударом, тому вона їде з Петербурга назавжди.

Через деякий час після смерті Опанаса Марковича письменниця вийшла заміж вдруге. Михайла Лобача-Жученка, другого чоловіка письменниці, часто переводили по службі, тому доводилося багато переїжджати. Це згубно позначилося на здоров'ї Марії Олександрівни, її стан поліпшився тільки на Богуславщині (де родина мешкала сім років) завдяки цілющому лісовому повітрю. Письменниця знову повернулася до літературної діяльності.

У серпні 1907 році у кабардинському містечку Нальчик Марко Вовчок померла.

Творчий доробок письменниці значний. Він налічує три збірки оповідань українською і російською мовами — «Народні оповідання» (1857; 1862), «Рассказы из народного русского быта» (1859), понад десять повістей, кілька казок. До першої збірки «Народні оповідання», яку письменниця почала писати у Немирові 1856 році, а закінчила вже наступного року у Петербурзі, увійшло одинадцять оповідань, якими вона справила велике враження на літературно-громадську думку. Найвищого мистецького рівня досягла Марко Вовчок у зображенні трагічної долі жінки-кріпачки. Цей образ є провідним у більшості творів письменниці, зокрема в оповіданнях «Козачка», «Ледащиця», «Одарка», «Игрушечка» та повісті «Інститутка».

Завдяки літературній діяльності Марка Вовчка значно зросла міжнародна роль української літератури у 40-60 рр. XIX століття.