Marty-Capgras war die Tochter des Abgeordneten Antoine Capgras (1873–1964). Durch ihren Vater machte sie während des Ersten Weltkriegs die Bekanntschaft von Fernand Marty, den sie dann 1919 in Paris heiratete.
Politisch geprägt durch ihr Elternhaus schloss sie sich der Section française de l’Internationale ouvrière (SFIO) an und arbeitete längere Zeit in der Parteizentrale. Nach Kriegsende übernahm sie parallel dazu das Sekretariat der Commission des prisonniers de guerre.
Marty-Capgras war maßgeblich an der Gründung der Parti socialiste unitaire (PSU) beteiligt und setzte sich auch für die Friedensbewegung ein. Ab 1953 leitete sie parallel dazu als Vizepräsidentin die Union des femmes françaises; dabei war ihr das Recht auf Abtreibung ein großes Anliegen.