Marie Serneholt startet sin musikalsk karriere i gruppen A-Teens, som ble dannet 1998 for å synge Abba-covers. Våren 2006 gav hun ut sin første solosingel, «That's the Way My Heart Goes», skrevet av Jörgen Elofsson.
Hun deltok i Melodifestivalen 2009 med låten «Disconnect Me» der hun endte på sjetteplass i sin delkonkurranse i Göteborg. Den 4 februar 2012 deltok hun i Melodifestivalen og framførte låten "Salt & Pepper" av Figge Boström samt Lina og Mårten Eriksson.
Som programleder
I SVT:s sändninger fra Sveriges nasjionaldagsfeiring i 2009, var Marie Serneholt og André Pops programledere. Marie Serneholt var programleder for Melodifestivalen 2011 sammen med Rickard Olsson. Der framførtee de blant annat en parodi på musikkvideoen til Aquas «Barbie Girl».
Hun ble høsten 2013 programleder for TV-programmet Bingolotto, og for spørreprogrammet "Upp till miljonen". I august 2014 ble Serneholt etterfulgt av Ingvar Oldsberg som programleder av Bingolotto.