Vincitrice del Torneo di Wimbledon 2013, in carriera si è aggiudicata in tutto 8 titoli WTA in singolare e 3 in doppio e ha raggiunto la posizione nº7 in classifica mondiale nel gennaio 2012. Non ha preso parte a nessuna edizione dei Giochi olimpici e ha disputato pochissime sfide in Fed Cup, anche a causa dei cattivi rapporti del padre con la Federazione Francese. Ha annunciato il ritiro per i cronici problemi fisici nell'agosto 2013 all'età di 29 anni, dopo neanche due mesi dalla conquista del suo unico torneo del Grande Slam.
Tennista destrimane, è stata spesso al centro dell'attenzione per il suo stile di gioco ben poco "ortodosso" con un movimento al servizio molto particolare (e macchinoso) e la presa bimane su entrambi i colpi da fondocampo che le hanno comunque permesso di ottenere risultati eccellenti.
Il 7 gennaio 2006 ha vinto il primo torneo WTA, battendo in finale Vera Zvonarëva 6-2, 6-2. Lo stesso anno ha perso la finale a Bali, battuta 7-5, 6-2 da Svetlana Kuznecova. L'8 ottobre, ha vinto il secondo titolo dell'anno a Tokyo, ai danni della giapponese Aiko Nakamura per 2-6, 6-2, 6-2. Il 5 novembre ha lasciato a zero Ol'ga Alekseevna Pučkova nella finale a Québec.
Il 7 maggio 2007 ha battuto Akiko Morigami nella finale del torneo di Praga. A Wimbledon è stata sconfitta da Venus Williams nell'ultimo atto, dopo aver battuto Justine Henin in rimonta in semifinale.
Il 2008 è stato un anno pieno di infortuni per la francese. Il 20 luglio è arrivata per lei la prima finale dell'anno a Stonford, ma ha finito per perderla contro Aleksandra Wozniak, giocatrice che proveniva dalle qualificazioni.
Nel 2009 è giunta in 4 finali. A Brisbane è stata eliminata in finale dalla Azaranka per 6-3 6-1. A Monterrey ha battuto Li Na, vincendo così il 4º titolo. A Stanford ha vinto contro Venus Williams, mentre a Bali si è ritirata contro Aravane Rezaï.
Il 20 marzo 2011 ha perso la finale ad Indian Wells contro Caroline Wozniacki. Il 21 maggio si è ritirata nella finale di Strasburgo contro Andrea Petković.
Il 18 giugno ha battuto in tre set Petra Kvitová nella finale di Eastbourne. Il 31 luglio ha perso malamente contro Serena Williams in finale a Stanford. Il 16 ottobre ha conquistato il 7º titolo ad Osaka, battendo in finale Samantha Stosur. Il 12 febbraio 2012 è stata sconfitta da Angelique Kerber nella finale del torneo di casa a Parigi, in tre combattutissimi set. Il 22 luglio 2012 ha perso la seconda finale dell'anno a San Diego in due set contro la slovacca Dominika Cibulková.
Il 6 luglio 2013 si è aggiudicata il suo primo torneo del Grande Slam battendo Sabine Lisicki con il punteggio di 6-1, 6-4 nella finale del Torneo di Wimbledon.[1] La Bartoli ha vinto la competizione senza perdere neanche un set (sesta giocatrice a riuscirci), ma non ha mai dovuto affrontare una giocatrice qualificata tra le top ten né con un ranking superiore al suo (era testa di serie n.15 all'inizio del torneo). È stata la prima tennista della storia a vincere un torneo del Grande Slam senza aver affrontato una giocatrice qualificata tra le prime 15, e la sua vittoria è stata una delle più inattese di sempre: in nessuno dei tornei del 2013 a cui aveva partecipato fino a quel momento Marion Bartoli era mai riuscita a superare il secondo turno. Alla fine di Wimbledon la vittoria l'ha proiettata al settimo posto del ranking mondiale, il suo miglior piazzamento, già raggiunto nel gennaio del 2012.
Il 15 agosto, dopo una sconfitta con l'emergente rumena Simona Halep nel torneo di Cincinnati, ha annunciato il suo ritiro dall'attività agonistica.[2]
A gennaio 2018 ha fatto sapere di voler rientrare nel circuito WTA [3]; tuttavia nel giugno dello stesso anno ha comunicato il suo ritiro definitivo a causa di problemi cronici alla schiena, senza giocare una partita ufficiale.
Dall'agosto 2013, una volta annunciato il suo ritiro, Marion si è dedicata a una vita fatta di lunghe ore di palestra e a una dieta più sana, rimodellando il suo corpo e riuscendo a perdere in tre anni circa 30 chili, ricordando ai propri fan preoccupati del cambiamento: "Pesavo così anche a 16-17 anni. Oggi sono soddisfatta del mio corpo". E facendo riferimento ai suoi anni da tennista, ha chiarito: "Ho costruito il mio corpo per diventare una campionessa, il mio corpo esprimeva potenza. Non mi importavano i commenti della gente, volevo solo scrivere il mio nome sul trofeo".[4]
Nel luglio 2016 ha ammesso di essere dimagrita eccessivamente in quanto affetta da un disturbo alimentare e di aver pertanto iniziato cure in una struttura specializzata.[5] Dopo alcune settimane è riapparsa in pubblico esibendo un fisico nella norma; nell'autunno dello stesso anno ha disputato la maratona di New York.
Nel novembre 2019 ha sposato il calciatore belga Yahya Boumediene, da cui ha avuto una figlia, Kamilya, nel 2020.
Francia
ASB Classic, Auckland
Vera Zvonarëva
Japan Open Tennis Championships, Tokyo
Bell Challenge, Québec
Monterrey Open, Monterrey
Li Na
Bank of the West Classic, Stanford
AEGON International, Eastbourne
Petra Kvitová
Samantha Stosur
Sabine Lisicki
Commonwealth Bank Tennis Classic, Bali
Viktoryja Azaranka
Caroline Wozniacki
Dominika Cibulková
Grand Prix SAR La Princesse Lalla Meryem, Casablanca
Els Callens 
Katarina Srebotnik
Pattaya Women's Open, Pattaya
Marta Domachowska 
Silvija Talaja
Shahar Peer
Barbara Schett 
Patty Schnyder
Anna-Lena Grönefeld
Liezel Huber 
Tashkent Open, Tashkent
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