Fille d'une infirmière et d'un marin, Marilyn Castonguay grandit sur l'Île aux Coudres, descendante d'une longue lignée de natifs de l'île[1].
En 2010, à sa sortie de l’École nationale de théâtre du Canada, elle joue plusieurs pièces de théâtre et commence à la télévision avec le personnage de Mouline dans la série pour enfants 1,2,3... géant ! suivi du rôle de Maya Roussel dans la série Vertige.
En 2012, elle se fait connaître au cinéma avec son rôle principal de Solange Tremblay dans L'Affaire Dumont du réalisateur Podz qui lui obtient une nomination au prix Jutra pour la meilleure actrice.
Théâtre
2002 : Piarrot et Charlotte de D. Gaudet : Charlotte
2003 : Rock autour de l'horloge d'Eric Vachon : Flo