Marisa Tomei 1964. december 4-én született Brooklynban, New Yorkban, az Egyesült Államokban. Szülei, Patricia Adelaide angoltanár és Gray A. Tomei ügyvéd mindketten olasz származásúak – a család felmenői Szicíliából és Toszkánából érkeztek az Államokba. Marisának van egy öccse, Adam Tomei, aki szintén a filmiparban dolgozik. Marisa már fiatalon beleszeretett a színházba, és érettségi után csak egy évet töltött a bostoni egyetemen, mielőtt végleg a színészet mellett döntött. Első tévés szerepét a CBS sorozatában, az As the World Turnsben kapta, első filmje pedig a Flamingókölyök (1984) volt Matt Dillon oldalán. Marisa játszott A Different World című sitcomban, majd Sylvester Stallone lányát alakította az Oszkár (1991) című vígjátékban. Az áttörést a komikaként elkönyvelt színésznőnek szintén egy vígjáték, a Vinny, az 1ügyű (1992) hozta meg, a színésznő Joe Pesci partnereként a legjobb mellékszereplőnek járó Oscar-díjat vehette át. A következőkben komolyabb szerepeket vállalt: Lapzárta (1994), Mi kell a nőnek? (2000), a %% (2002) Marisa ezek mellett a drámai szerepeket sem hanyagolta el, a Csillagot az égről (1996) vagy a Köszöntjük Szarajevóban! (1997) című filmekben nyújtott alakítását nem csak a közönség, hanem a szakma is méltatta. Az A hálószobában (2001) című filmért megkapta második Oscar-jelölését, majd ismét felváltva vállalt vígjátékokat és drámákat. Darren Aronofsky A pankrátor (2008) című filmjében nyújtott alakításáért harmadszor is Oscar-díjra jelölték. A színésznő jelenleg New Yorkban él.