Formée au Cours Florent, au Conservatoire national supérieur d’art dramatique et à la London Academy of Music and Dramatic Art (LAMDA), Marina Hands travaille avec Klaus-Michael Grüber dans Les Géants de la montagne de Pirandello puis joue Roxane dans Cyrano de Bergerac de Rostand par Jacques Weber, est Aricie dans Phèdre de Racine par Patrice Chéreau ou encore Anna dans Ivanov de Tchekhov par Luc Bondy.
Elle intègre la Comédie-Française de 2006 à 2007 où elle joue Claudel : la Princesse dans Tête d’or par Anne Delbée et Ysée dans Partage de midi par Yves Beaunesne. Elle poursuit alors une carrière au cinéma et au théâtre, et reçoit en 2018 le Molière de la comédienne pour son rôle dans Actrice et le prix du Brigadier pour celui dans Sœurs, deux pièces écrites et mises en scène par Pascal Rambert.
Elle réintègre la Comédie-Française en 2020 et est nommée sociétaire en 2024. Elle y interprète des figures majeures du répertoire, Béline dans la mise en scène du Malade imaginaire par Claude Stratz_,_ Elmire dans Le Tartuffe ou l’Hypocrite par Ivo Van Hove, Goneril dans Le Roi Lear par Thomas Ostermeier, Arkadina dans Une mouette par Elsa Granat ou encore Doña Prouhèze dans Le Soulier de satin par Éric Ruf, rôle pour lequel elle reçoit le Molière de la comédienne dans un spectacle de théâtre public.
Elle s’engage également dans les créations originales, avec Le Silence de Guillaume Poix inspiré d’Antonioni, mis en scène par Lorraine de Sagazan et Contre signé par Constance Meyer et Sébastien Pouderoux où elle incarne Gena Rowlands.
Metteuse en scène, elle conçoit avecSerge Bagdassarianle spectacle musical Mais quelle Comédie ! et dirige Six personnages en quête d’auteur de Pirandello.
Au cinéma, Marina Hands est révélée au grand public dans Les Invasions barbares de Denys Arcand en 2003 puis Lady Chatterley de Pascale Ferran en 2006 (César et prix Lumière de la meilleure actrice, prix d’interprétation au Tribeca Film Festival) et tourne en 2010 dans Ensemble nous allons vivre une très très grande histoire d’amour de Pascal Thomas. Elle alterne films intimistes et œuvres d’envergure internationale auprès de Julian Schnabel, Patricia Mazuy, Laetitia Masson, Clovis Cornillac ou Cédric Kahn. Sa prestation dans la série Mytho d’Anne Berest et Fabrice Gobert lui vaut le prix de la meilleure interprétation au Festival Séries Mania.