Marilyn Berneice Horne nacque a Bradford in Pennsylvania ed era una dei quattro figli di Bentz Horne; sia il padre sia la madre, Berneice, erano politici di professione. Il padre, essendo anche un cantante semi-professionista, quando si accorse del talento della figlia, fece in modo di favorire la sua formazione spostandosi a Los Angeles quando Marilyn aveva undici anni.[2] Dopo sei anni iniziò lo studio del canto presso la University of Southern California, prendendo parte anche alle masterclass del celebre sopranoLotte Lehmann alla Music Academy of the West. In questo periodo fece parte del coro della chiesa episcopale di St. Luke di Long Beach diretto da William Ripley Dorr.[3] Debuttò come soprano nel 1954, doppiando, nelle parti cantate, l'attrice afro-americana Dorothy Dandridge nel film Carmen Jones di Otto Preminger.[2]
Nel 1956 attirò l'attenzione di Igor' Stravinskij che la invitò a partecipare al Festival Internazionale di Musica Contemporanea di Venezia; fu la vera svolta per la sua carriera, rimase in Europa per tre anni cantando per l'opera di Gelsenkirchen dove partecipò a un'intensa stagione lirica: Giulietta (I Capuleti e i Montecchi), Minnie (La fanciulla del West), Mimì (La bohème), Marie (Wozzeck). Nel 1960 si sposò con il direttore d'orchestra Henry Lewis, dal quale avrà una figlia, Angela.
Il successo però fu tiepido: con il marito si accorse che la sua voce meglio si adattava a un repertorio meno acuto. Un anno di studio intenso e di riflessione la portano a reimpostare la voce. Nel 1961 la coppia Joan Sutherland-Richard Bonynge la volle nella Beatrice di Tenda. Nel 1964 debuttò all'Opera di San Francisco interpretando Marie nel Wozzeck di Alban Berg. Il grande successo ottenuto nel 1969 alla Scala di Milano con L'assedio di Corinto di Rossini segnò l'inizio di una carriera che la vide come indiscussa interprete del bel canto.[2] Nel 1970, con la stessa Sutherland con cui aveva ormai stabilito una partnership di alto livello, interpretò Adalgisa nella Norma al Metropolitan, con un successo definitivo.
Ha cantato per diversi presidenti degli Stati Uniti, in particolare da ricordare il concerto per l'insediamento di Bill Clinton alla Casa Bianca nel 1993.
Terminerà la carriera nel 1999, nel quarantacinquesimo anno d'attività, con un concerto al Symphony Center di Chicago.
Marilyn Horne dal 1997 al 2018 ha diretto il Voice Program della Music Academy of the West di Santa Barbara in California. Ha rivestito in seguito il ruolo di presidentessa di un'associazione a sostegno dei giovani cantanti, la Marilyn Horne Foundation, con sede legale e attività a New York.[4] Nel gennaio 2006 ha fatto diffondere, tramite il suo agente, la notizia di una sua malattia piuttosto seria. Con la grande energia di sempre, la Horne continua ad insegnare canto e a occuparsi della sua associazione, pur affrontando le cure necessarie.
È stata una delle cantanti d'opera del XX secolo alle quali si può applicare la qualifica di "storica", per aver riscoperto il repertorio serio rossiniano e aver fatto rivivere dopo quasi due secoli i fasti dei contralti storici rossiniani quali Marietta Alboni e Rosmunda Pisaroni, in questo accomunabile, anche se per motivi diversi, a Maria Callas e Joan Sutherland. La grande estensione vocale e capacità drammatica l'hanno portata a interpretare moltissimi ruoli, da Händel a Bernstein; è stata inoltre determinante nel far conoscere la nuova musica americana che ha spesso interpretato con impegno.[2]