Fille de comédiens, Marion Cotillard baigne dans l'atmosphère exaltante des plateaux de théâtre. Dès qu'on a besoin d'un bébé ou d'un enfant pour une pièce, la voici sur les planches, donnant la réplique à sa mère.
Après quelques apparitions pour Arnaud Desplechin (Comment je me suis disputé... (ma vie sexuelle), 1996) et Coline Serreau (La Belle Verte), c'est la série des Taxi (Taxi en 1998 et Taxi 2 en 2000, Taxi 3 en 2003), produite par Luc Besson, qui la révèle au grand public. Suivent deux rôles importants dans Furia d'Alexandre Aja et Lisa de Pierre Grimblat.
En 2001, Marion Cotillard est en tête d'affiche de Les Jolies Choses de Gilles Paquet-Brenner, une adaptation cinématographique du roman homonyme de Virginie Despentes. Elle y incarne deux soeurs jumelles, la seconde, timide et réservée, étant amenée à vivre la vie de la première, fougueuse et libérée.