一九八八年，马思纯在安徽省蚌埠市出生。升入高中一年级后，她随母亲蒋文娟——同时也是演员蒋雯丽的姐姐兼经纪人——迁居至北京生活。在参加全国高等学校招生考试之前，马思纯已经通过参与一些影视作品的拍摄，初步积累了表演方面的实践经验。然而，在最终报考大学选择专业方向时，她并未如许多人预期的那样，投向北京电影学院或中央戏剧学院的表演系，而是作出了一个不同的决定：进入中国传媒大学攻读播音主持专业。这一选择使得马思纯的早期发展道路呈现出独特的面貌。
一九九五年，当时年纪尚轻的马思纯迎来了她的首次银幕体验，在电影《三个人的冬天》中留下了最初的影像。进入新世纪后的二〇〇〇年，她于电视剧《大宅门》中短暂露面，客串演绎了少年时期的白玉婷一角，由此开始积累表演经验。二〇〇七年，马思纯因担任作家饶雪漫热门小说《甜酸》的平面书模而进入大众视野，获得了初步的关注。次年，她迎来了职业生涯的一个重要节点，与演员郭晓东合作主演了改编自同名网络小说的都市爱情剧《爸爸，我怀了你的孩子》，在剧中她生动诠释了性格鲜明、敢爱敢恨的女主角思纯，这部作品也标志着她正式步入了专业的演艺圈。二〇〇九年十月十三日，她参与出演的电影《秘岸》公映，该片汇聚了檀健次、莫文蔚、蒋雯丽等多位知名演员。紧接着在二〇一〇年四月二日，由蒋雯丽执导的剧情片《我们天上见》登上银幕，马思纯在其中亦有出演。 二〇一二年十月十二日，马思纯与范植伟联袂主演的现代情感电影《岁月无声》正式上映，她在片中担纲女主角杨朵朵，凭借对这一角色的出色塑造，她荣获了中国电影表演艺术学会金凤凰奖最佳新人奖的肯定，这无疑是对其演技的一次重要认可。翌年，即二〇一三年十月二十六日，她与丹尼斯·吴共同主演的治愈系爱情剧《未婚妻》与观众见面，她在剧中扮演了性格单纯善良的女主角蓝小依，进一步展现了其驾驭不同情感题材的能力。二〇一四年对她而言是作品颇丰的一年，先是于七月二十日，她与张国立、蒋雯丽、刘立等合作主演的现代情感剧《爱情最美丽》播出，她所饰演的是一位善良纯真、具有典型八十后气质的女孩马晓灿；随后在十二月二十一日，她又出现在阵容强大的古装人物传奇剧《武媚娘传奇》中，该剧由范冰冰、张丰毅、李治廷等人主演，马思纯在剧中饰演了命运多舛、结局悲惨的魏国夫人贺兰敏月，这两个反差显著的角色凸显了她作为演员的可塑性。
二零一五年四月二十四日，由苏有朋首次执导的大银幕作品《左耳》正式上映，马思纯与陈都灵、欧豪、杨洋等演员共同担纲主演。她在影片中生动诠释了角色黎吧啦——一位个性张扬放肆、敢爱敢恨，犹如向日葵般绚烂夺目的女性。凭借在此片中的出色演绎，马思纯赢得了业界与观众更为广泛的认可与关注，并由此收获多项重要奖项提名与荣誉，包括第52届台湾电影金马奖最佳女配角提名、第16届中国电影表演艺术学会金凤凰奖学会奖，以及第10届华语青年影像论坛年度新锐女演员奖。同年六月十九日，马思纯又与何润东、张钧甯联袂主演的都市宠物题材爱情电影《我的男友和狗》登陆院线。十月十五日，她与霍建华共同主演的悬疑爱情剧《他来了，请闭眼》正式播出，该剧改编自同名网络小说，马思纯在剧中饰演了温婉甜美、聪慧坚强的女主角简瑶。剧集在搜狐视频平台播出期间，累计网络播放量突破十二亿次，影响力显著。凭借这部剧中的表现，马思纯在二零一六年微博之夜活动中荣获“最美表演”和“年度电影新力量女演员”两项大奖。十一月三十日，她参演的战国宫廷传奇剧《芈月传》也与观众见面，马思纯在剧中塑造了工于心计的魏国公主魏颐一角。此外，同年她还客串出演了改编自吴若甫真实经历的现代警匪题材影片《解救吾先生》。 进入二零一六年，马思纯的演艺事业继续稳步发展。八月五日，她与鹿晗、井柏然、王景春等人联合主演的动作悬疑冒险大片《盗墓笔记》上映，她在片中扮演美貌与能力兼备、精明干练的女雇佣兵阿宁。该片市场反响热烈，最终取得了超过十亿元人民币的票房成绩。九月十四日，她与周冬雨搭档主演的现代爱情电影《七月与安生》在全国范围内公映，马思纯在片中饰演了外表美丽善良、内心却蕴藏反叛因子的优等生七月。这一角色为她赢得了极高的评价，并成功助她摘得第53届台湾电影金马奖最佳女主角奖的桂冠。同年，她还参与了由著名戏剧导演赖声川执导的时代话剧《如梦之梦》的演出，进一步拓宽了其表演艺术的领域。
二零一七年十月二十五日，由马思纯与盛一伦共同主演的古装爱情剧《将军在上》正式与观众见面，该剧改编自橘花散里的小说《将军在上我在下》。在剧中，马思纯成功塑造了叶昭这一角色，她将这位英武女将军的潇洒气概与高超武艺演绎得淋漓尽致。凭借此次出色的表演，马思纯获得了第24届华鼎奖中国古装题材电视剧最佳女演员的提名，业界与观众对其表现给予了高度认可。时间来到二零一八年三月二十四日，马思纯作为固定嘉宾参与了情境益智互动推理秀《我是大侦探》的录制与播出，展现了其多样的才华。紧接着在四月四日，她与张若昀等演员合作的青春校园喜剧片《奇葩朵朵》登陆院线，她在片中生动诠释了菜鸟记者兼奇葩学渣朱珠，为影片增添了不少亮色。同月三十日，马思纯参与了中央电视台五四青年节晚会的录制，并在晚会上荣膺“五月的鲜花”优秀青年演员称号，这是对其青年榜样形象的肯定。七月二十七日，她参演的古装探案片《狄仁杰之四大天王》上映，她在影片中饰演“异人组”成员水月，展现了不同于以往的角色面貌。九月十七日，与陈伟霆搭档主演的现代都市励志剧《橙红年代》播出，马思纯在剧中饰演的胡蓉是一位才貌双全、敢爱敢恨的麻辣警花，其角色既有胆识又兼具柔情，获得了观众的喜爱。同年十月，她还参与了《2018年中央电视台国庆晚会》的录制。 二零一九年，马思纯以固定嘉宾身份参与的中国首档社会公益性科技节目《智造将来第一季》与观众见面。四月四日，她与井柏然等人合作主演的现代警匪悬疑片《风中有朵雨做的云》上映，她不仅参与了演出，还与众主演一同献唱了该片的主题曲《一场游戏一场梦》。七月三十一日，由其主演的都市情感励志剧《加油，你是最棒的》开播，她在剧中饰演勇敢仗义、充满正能量的“棉被女孩”福子，这一充满感染力的角色塑造为她赢得了第26届华鼎奖中国当代题材电视剧最佳女演员的提名。 二零二零年一月二十四日，马思纯首次登上了《2020年中央广播电视总台春节联欢晚会》的舞台，并演唱了歌曲《你好2020》。二月二十五日，她与刘德华、刘涛、韩磊等艺术家共同合唱的《爱的桥梁》正式发行。五月二十三日，作为常驻嘉宾参加的独居生活观察类真人秀《看我的生活》开始播出。八月二十五日，她主演的现代剧情片《荞麦疯长》上映，在片中她饰演小镇少女云荞，并与众主演合唱了该片的片尾曲《colorful days》。凭借在此片中的精湛演技，她获得了第12届澳门国际电影节最佳女主角奖的提名。同年，马思纯还获得了第七届中国电视好演员绿组女演员的提名，其专业能力得到进一步认可。 二零二一年，马思纯参与了综艺节目《吐槽大会第五季》的录制。三月十一日，她与白敬亭搭档主演的军旅医疗剧《你是我的城池营垒》开播，她在剧中饰演神经外科新晋住院医生米佧，展现了医疗工作者的专业与奉献精神。十月二十二日，由她与俞飞鸿、彭于晏、张钧甯联袂主演的民国剧情片《第一炉香》登陆大银幕。 二零二二年一月二十七日，由她领衔主演的现实主义女性悬疑剧《江照黎明》正式播出。八月十三日，马思纯与王俊凯共同主演的电影《断·桥》上映，她在片中饰演女主角闻晓雨，这位为探寻父亲死亡真相而走上复仇之路的女性角色，其复杂内心被马思纯刻画得入木三分。 二零二三年，马思纯参与了中央广播电视总台春节联欢晚会，并参演了微电影《我和我的春晚》。此外，她还活跃于多个综艺平台，例如参与了搜狐卫视的真人秀节目《这样的你》《大美中国·诗话清明第二季》等。 进入二零二四年，马思纯的演艺事业继续稳步前行。一月九日，她主演的电视剧《侦察英雄》播出，她在剧中饰演文工队队员文婕。一月十八日，她参加了在芒果TV播出的《大侦探9侦心侦意演唱会》。二月十三日，其主演的都市剧《烟火人家》播出，她在剧中饰演乔家第三代李衣锦，呈现了现代家庭中的女性成长故事。五月三十日，她主演的电视剧《盛怒》正式开机。六月二十四日，她参与的节目《2024腾讯视频鹅剧派对》播出；同日，由她领衔主演的《人之初》全阵容官宣，引发了广泛关注。七月二十七日，她参与的节目《国家宝藏第四季》播出。七月二十八日，她出席了第十八届FIRST青年电影展暨FIRST青年电影盛典。 展望二零二五年，马思纯的行程依然丰富。一月四日，她参加了《腾讯视频星光大赏》。一月二十八日，她出席了《2025年中央广播电视总台春节联欢晚会》，与众星合唱了歌曲《妥妥的》，并单独演唱了歌曲《过年好》。四月，她参演的世界地球日海洋公益纪录片《海洋守蔚者》播出。六月十三日，她出演的爱情片《恋曲尘封》上映。同月，她当选为第十九届FIRST电影市场主理人，体现了其在电影行业的影响力。八月十六日，她参加的旅行探访与文化交流节目《花儿与少年·同心季》播出。九月六日，由她配音的宣传片《你好，重新认识一下》正式上线。十二月二十七日，由她领衔主演的人性伦理罪案剧《人之初》播出，为她的演艺履历再添重要一笔。
在2020年上半年的一期节目《看我的生活》中，演员马思纯公开讲述了自己学生时代的一段经历，她透露曾在校园里遭受过同学的长期欺凌，这些不愉快的往事给她留下了较为深刻的心理阴影。在访谈中，马思纯进一步描述了自己后续的身心状态，她提到自己有时会出现肢体僵硬、呼吸急促以及视力模糊等生理反应，情绪波动也较大，甚至需要借助药物来帮助稳定情绪、维持日常状态。这番坦诚的分享，也让公众首次了解到马思纯其实一直受到抑郁症的困扰。时间来到2021年2月1日凌晨，马思纯在个人社交平台上更新了一条动态，她写道：“你看，我又重新笑开花了。”这段文字显得积极而充满希望，许多关心她的粉丝据此推测，她的抑郁症可能经过系统治疗已有所好转，大家纷纷在评论区送上祝福，希望她能一直保持快乐的心情。随后在2025年7月27日，于青海西宁举行的一场公开活动中，马思纯再次谈及自己的心理健康话题，她提到自己曾因深入饰演某个戏剧角色而一度陷入抑郁情绪之中。讲述这段经历时，她脸上带着释然的笑容，而当时坐在她身旁的林志玲，则全程以充满关切与心疼的目光注视着她，这一幕也令在场众人颇为动容。
2017年3月2日，演员欧豪与马思纯的恋情经媒体曝光而进入公众视野。同年3月14日，正值马思纯29岁生日之际，男友欧豪公开为其庆生，进一步证实了两人之间的亲密关系。然而这段感情并未长久持续，2018年8月8日，马思纯工作室通过官方渠道正式发布声明，宣布马思纯与欧豪已和平分手，双方决定回归朋友关系，声明中明确表示两人今后将以朋友身份相处。时隔数年，在2021年3月23日，又有媒体拍摄到马思纯与盘尼西林乐队主唱张哲轩牵手一同过马路的画面，这段新恋情随之曝光。此后两人的关系逐步公开，直至2022年8月，马思纯与张哲轩正式对外官宣恋情。到了2025年9月2日，网络上有消息称马思纯和张曼乐（即张哲轩）二人实际上已于2024年6月左右分手，相关透露指出马思纯在参与拍摄《侦察英雄》期间就已经恢复单身状态。值得关注的是，2025年6月曾有狗仔拍到两人共同用餐的画面，这一情况引发了外界对具体分手时间线的诸多质疑。截至目前，马思纯本人及其工作室均未就分手传闻作出公开回应，但多个粉丝账号在相关讨论中多次强调“马思纯为单身状态，且分手已近一年”，使得这一事件的发展过程显得更为扑朔迷离。
马思纯在个人生活中对旅行抱有持续的热情，她常常利用工作间隙探索不同的地域与文化，以此丰富自己的人生体验。与此同时，她也十分享受在闲暇时刻观看电影，尤其偏爱那些叙事细腻、情感深沉的文艺片，认为这些作品能带给她心灵上的共鸣与启发。此外，马思纯还将规律的运动视为日常生活中不可或缺的一部分，她通过多种体育锻炼来维持身体的活力与健康，并相信这是保持身心平衡、积极面对工作与生活压力的重要方式。
这位来自中国传媒大学的女孩面容清秀精致，尽管是首次担纲电视剧女主角，她在整个拍摄期间的表现却赢得了导演与剧组同仁的一致肯定与称赞。初出茅庐的马思纯当时知名度并不算高，然而凡是注意到她的观众，无不对她抱以深厚的期待与关注。成长于一个温馨和睦的家庭，马思纯自幼性情柔顺温和，一直是长辈口中那种乖巧懂事的“别人家的孩子”。《七月与安生》的监制陈可辛曾在《左耳》中看到马思纯所饰演的叛逆不羁的黎吧啦，一度以为她本人也是相似的性格，甚至考虑邀请她诠释安生一角；然而真正见面后，却发现她本人气质安静乖巧，反而更贴近七月那样的角色。不过，在对待演员职业这件事上，马思纯并不像外表看上去那样顺从——她内心有着自己的坚持与主见。她的笑容尤其具有感染力，无论是弧度恰好的浅浅微笑，还是眼睛弯如月牙的灿烂大笑，都透出一种温暖而治愈的力量。这或许源于她一直以来简单而纯粹的生活态度。有些人天生便拥有令人羡慕的机遇与条件，本可依仗这些安稳度日；但他们之中也有像马思纯这样的存在，不愿被既有的标签所束缚，更愿依靠自身的努力，去探索更广阔的人生可能。
2022年8月16日，北京市公安局公安交通管理局通过其官方微博平台发布了一则情况通报，对近期在互联网上引发公众关注的“马某某交通违法”事件进行了正式回应与详细说明。根据交管部门的调查结果显示，在8月9日傍晚18时左右，当事人马某某于北京市朝阳区酒仙桥附近的驼房营南路驾驶车辆过程中，确实存在违反《中华人民共和国道路交通安全法》相关规定的行为，其中主要包括在道路上实施逆向行驶等具体违法行为。针对以上查实的交通违章事实，北京市交管部门已严格依照现行法律法规所赋予的权限和程序，对马某某作出了相应的行政处罚决定，对其多项违法行为合并执行了300元人民币的罚款，同时依据《机动车驾驶证申领和使用规定》在其个人驾驶证档案内累计记分3分。同日，知名演员马思纯在其个人实名认证的微博账号上，就此次交通违法事件向社会公众公开致歉，表达了对其不当行为所造成负面影响的深刻反省，并诚恳表示今后将引以为戒，严格遵守交通法规。