Originaire du Sud de la France, Marco Perrin monte tenter sa chance à Paris après la Seconde Guerre mondiale en passant le Conservatoire. Il fréquente beaucoup les planches parisiennes, est l'une des vedettes de l'émission Au théâtre ce soir entre 1966 et 1978, et connait un grand succès scénique en 1973 avec La Cage aux folles, où il incarne le personnage de Dieulafoi aux côtés de Jean Poiret et Michel Serrault. A la télévision, il est également très populaire grâce notamment à la série historique Lagardère.

Pour le grand écran, Marco Perrin fait d'abord de la figuration, notamment dans la superproduction américaine Les Vikings, puis débute chez Jacques Rozier (Réalisateur,Scénariste) en 1962 dans Adieu Philippine. Il devient alors rapidement un second rôle très demandé, naviguant avec bonheur entre tous les registres : on le voit chez Melville (L'Armée des Ombres), Pierre Richard (Les Malheurs d'Alfred), Jean Yanne (Tout le monde il est beau, tout le monde il est gentil) ou encore son complice Jean-Claude Brialy (Eglantine).

En 1974, Marco Perrin est au générique des Valseuses de Bertrand Blier. Dès lors, les choses s'accélèrent pour le méridional à la célèbre moustache. Il côtoie Alain Delon dans Flic Story et L'Homme pressé, retrouve Blier pour Buffet froid, donne la réplique à Louis de Funès dans Le Gendarme et les extraterrestres et La Soupe aux choux et apparaît aux générique de plusieurs film signés Max Pécas, le roi du nanar.

Le 27 janvier 1983, le jour même de la mort de Louis de Funès, Marco Perrin est atteint d'un AVC qui le laisse hémiplégique et stoppe brutalement sa carrière. Il tombe alors de l'oubli jusqu'en 2011, date où un certain Jérémy Kaplan, cinéphile et fan de l'acteur, consacre un documentaire à cette grande figure du cinéma populaire français.