Марина Литвинович родилась 19 сентября 1974 года в городе Москва. В 1995-1997 годах училась, а затем закончила французский университетский колледж по специальности «Социология». В мае 1996 года начала работу в Фонде эффективной политики. Занимала должность директора ООО «Фонд эффективной политики» по новым проектам. Основным направлением деятельности Литвинович стал Интернет. В 1997 году вместе с Дмитрием Ивановым и Глебом Павловским создавала «Русский Журнал».
В 1998 году окончила философский факультет Московского государственного университета имени Ломоносова по специальности «Философия и методология науки». Возглавила разработку официального и личного сайтов первого вице-премьера Правительства РФ Бориса Немцова. После завершения работы сайт стал первым в России политсервером. Участвовала в избирательной кампании по выборам премьер-министра Израиля. Был создан сервер израильского общественного объединения репатриантов из стран СССР-СНГ «Мы - за Барака!». Эхуд Барак, на которого работала Литвинович, победил на выборах.
В 1999 году участвовала в создании сайтов Сергея Кириенко Интернет-Парламента, сайтов «Выборы-1999» и «ВВП. ру», «Выборы-2000», «Примаков. Nu», двойника официального сайта Юрия Лужкова, сайта Владимира Путина как кандидата в президенты РФ, ряда политических спецпроектов в период выборов 1999-2000 годов. Принимала участие в избирательной кампании кандидата в мэры Москвы Сергея Кириенко. Преподавала в Высшей школе экономики. Читала лекции по интернет-бизнесу для студентов 2-4 курсов.
С января 2003 года работает в федеральном штабе партии «Союз правых сил» во время выборной кампании в Государственную думу. Литвинович занимает должность заместителя руководителя избирательного штаба. Но уже в сентябре 2003 года Марина Литвинович покидает СПС из-за разногласий с Анатолием Чубайсом, который был сторонником ведения информационной войны против партии «Яблоко».
Далее работала политическим советником Михаила Ходорковского, вместе с которым совершила поездки по 8 регионам России. Литвинович работала с Михаилом Ходорковским вплоть до дня его ареста 25 октября 2003 года. Осенью-зимой 2003 года Марина Литвинович работала директором проектов в фонде «Открытая Россия», учрежденном совладельцами «ЮКОС» Михаилом Ходорковским и Леонидом Невзлиным.
В 2007 году Марина Литвинович представляла Россию в жюри конкурса «Best of the Blogs-2006», организованного «Немецкой волной», итоги конкурса подводили в Берлине. Литвинович вошла в список Топ-20 лучших политтехнологов России по версии «Общей газеты.ру». В списке она заняла 15 место. В декабре 2008 года Марина Литвинович назначена на пост исполнительного директора Объединенного гражданского фронта, заменив на этой должности Дениса Билунова.
В октябре 2009 года Литвинович снята с должности исполнительного директора ОГФ. За снятие проголосовали большинство членов бюро федерального совета ОГФ. Два человека высказались против ее отставки, еще один человек воздержался. Поводом для снятия с должности стала опубликованная 20 октября 2009 года статья, в которой Литвинович призвала оппозицию «не застревать в конфронтационной риторике и маргинальщине». Лидер ОГФ Гарри Каспаров назвал эту статью «попыткой заставить оппозицию сотрудничать с Медведевым». В 2011 году 22 апреля начала мониторинг-разоблачение «Власть Семей-2011».
В 2014 году в качестве политтехнолога сотрудничала с Гражданской платформой, в дальнейшем работала на Партию Роста на муниципальных и парламентских выборах.
Через три года вошла в предвыборный штаб кандидата в президенты РФ Ксении Собчак. Занималась сбором и анализом запросов и требований, а также взаимодействием с общественными движениями и активистами.