Urodził się w biednej rodzinie w Rio de Janeiro. Jego pasją od najmłodszych lat była piłka nożna. W wieku 9 lat zaczął grać w futsal, a wieku 13 trafił do szkółki młodzieżowej Fluminense. Ze względu na trudną sytuację materialną zastanawiał się nad porzuceniem futbolu, jednak działacze i trenerzy przekonali go, że czeka go świetlana przyszłość.

W reprezentacji zadebiutował w meczu z Walią i strzelił wtedy gola. Zaczęto określać go mianem następcy Roberto Carlosa.

Działacze Realu Madryt doszli do wniosku, że Marcelo faktycznie jest godnym sukcesorem Carlosa i zdecydowali się sprowadzić go na Estadio Santiago Bernabéu. Kwota transefu wyniosła 8 mln euro. Piłkarz podpisał kontrakt do 2013 roku. W swojej nowej drużynie zadebiutował 7 stycznia 2007 roku w meczu z Deportivo La Coruna. Wszedł na boisko w 58. minucie zmieniając Michela Salgado.

W 2008 roku został powołany do kadry prowadzonej przez Carlosa Dungę na Igrzyska Olimpijskie w Pekinie, gdzie razem z reprezentacją Brazylii zdobył brązowy medal.