Martin Marcantonio Luciano Scorsese s-a nascut in 17 noiembrie 1942, in Queens, New York City. A fost elev al seminarului Cardinal Hayes High School in Bronx. A parasit seminarul pentru Scoala de Film la Universitatea din New York. In acea perioada a inceput Razboiul din Vietnam. Suferind de astm din copilarie, a fost scutit de serviciul militar.
In 1969 a primit diploma de absolvire (Master of Fine Arts) in regie de film. A facut cateva filmle scurte - What's a Nice Girl Like You Doing in a Place Like This? (1963) si It's Not Just You, Murray! (1964), dar cel mai importanta la acea vreme era comedia neagra The Big Shave (1967), in care un om se rade pana la sange si in final isi taie gatul cu lama. Prin filmul acesta acuza implicarea Americii in razboiul din Vietnam. In 1967 a regizat filmul alb-negru I Call First, impreuna cu cativa studenti printre care actorul Harvey Keitel si editorul Thelma Schoonmaker, amandoi devenindu-i colaboratori pe termen lung. Filmul l-a redenumit mai tarziu Who's That Knocking at My Door. Chiar de la inceputul carierei a inceput sa-si formeze stilul propriu, recunoscut mai tarziu in alte filme, printre care atasamentul fata de viata de strada a cartierelor italiene din New York.
Incepand cu anii '70, ii cunoaste pe Francis Ford Coppola, Brian de Palma, George Lucas. Brian de Palma i-l prezinta pe actorul Robert de Niro. In acea perioada Scorsese lucra la filmul Woodstock si-l va cunoaste pe actorul si regizorul John Cassavetes, cu care va lega o stransa prietenie. Impreuna cu producatorul Roger Corman, Scorsese face filmul Boxcar Bertha (1972). Roger Corman a lansat si alti regizori, ca James Cameron si Francis Ford Coppola.
A urmat Mean Streets, primul film cu Robert de Niro. Stilul lui Scorsese incepe sa se contureze: violenta si sange, vina si cainta, orase si strazi cu o atmosfera ciudata, imaginea realizata in stilul unui documentar vechi. In 1974 regizeaza Alice Doesn't Live Here Anymore, in rolul principal jucand Ellen Burstyn, fiind recompensata cu premiul Oscar pentru cea mai buna actrita intr-un rol principal.
Anul 1976 este marcat de aparitia filmului Taxi Driver. Filmul va marca Hollywoodul cu portretul intunecat si socant de violent al unui om singuratic, care se indreapta spre nebunie. Tehnicile folosite de Scorsese vor fi mult perfectionate, folosind tehnici precum montajul eliptic (jump cut), pozitia subiectiva a camerei de filmat (point of view shots), secvente filmate cu incetinitorul (slow motions), pentru a reflecta cat mai bine constiinta si psihologia personajului. Alaturi de Robert de Niro a jucat Jodie Foster, intr-un rol extrem de controversat, o prostituata minora.
Regizorul se casatoreste in 30 decembrie 1975 cu Julia Cameron, jurnalista. Se va naste Domenica Elizabeth, in prezent actrita. Scorsese va divorta din nou.
In 1976 Taxi Driver a castigat la festivalul de film de la Cannes, premiul Palme d'Or. De asemenea a fost nominalizat la patru premii Oscar, inclusiv la sectiunea cel mai bun film.
Succesul acestui film l-a impulsionat pe Scorsese, incepand sa lucreze la proiectul New York, New York, un musical. A fost a treia colaborare cu de Niro cooptand-o in rolul feminin pe Liza Minnelli. Filmul a fost un esec major la box-office. Dezamagit de acest fiasco, Scorsese face o depresie. In aceasta perioada incepe sa consume droguri, devenind dependent. Cu ajutorul lui Robert de Niro scapa de dependenta de droguri si realizeaza un alt film: Raging Bull. Atat Robert de Niro, cat si Scorsese au fost recompensati cu premiul Oscar.
Urmatorul proiect l-a inclus din nou pe de Niro, realizand The King of Comedy, dar filmul nu a avut succes.
In 1979 se casatoreste cu actrita Isabella Rosellini de care va divorta in 1983. Se casatoreste pentru a patra oara cu Barbara de Fina, casatorie ce se va termina iar cu un divort.
In 1986 regizeaza Color of Money. Paul Newman primeste premiul Oscar pentru interpretarea sa si Scorsese trece la un alt proiect ambitios: The Last Temptation of Christ (1988), care a ridicat multe controverse. Este nominalizat la Oscar, pentru cel mai bun regizor. Goodfellas (1990), o reintoarcere la Mica Italie, cu Joe Pesci si Robert de Niro, il reabiliteaza pe Scorsese. Perioada anilor '90 este prolifica pentru regizor. Realizeaza Cape Fear (1991), The Age of Innocence (1993), Casino (1995). In 22 iulie 1999 se casatoreste cu Hellen Morris, editor de carti.
Anul 2002 debuteaza cu Gangs of New York, regizorul castigand primul Golden Globe. A fost nominalizat la 10 premii Oscar, dar castigatorul acelui an a fost Pianistul (Polanski).
Aviatorul (2004), o biografie a excentricului Howard Hughes, a fost nominalizat la 6 premii Golden Globe, din care a castigat trei. A fost nominalizat la 11 premii Oscar, dar a pierdut din nou in fata lui Clint Eastwood cu Million Dollar Baby.
Regizeaza No Direction Home in 2005, un documentar despre impactul lui Bob Dylan asupra culturii muzicale americane. Este nominalizat la premiul Emmy.
In 2006 filmul The Departed ii aduce al doilea premiu Golden Globe, premiul Oscar pentru cel mai bun regizor, cel mai bun film al anului 2006, cel mai bun scenariu si cea mai buna editare de film.
Mai regizeaza filmul Shine a Light, despre concertul formatiei The Rolling Stone la New York.
In 22 octombrie 2007 publicatia Variety a anuntat un nou proiect al regizorului, cu Di Caprio in rol principal, film numit Ashecliffe. Un alt proiect il include pe Daniel Day Lewis si Benicio del Toro, in filmul Silence, care va fi filmat in Noua Zeelanda. Va mai regiza si viata lui George Harrison, unul din membrii formatiei Beatles.
In 29 aprilie 2009, Scorsese a fost ales presedintele onorific al sectiunii Cannes Classics, din cadrul celei de-a sasea editii a festivalului.
Pentru contributia adusa cinematografiei, Martin Scorsese a primit distinctia Kennedy Center Honor, in 2 decembrie 2007, alaturi de Daiana Ross si Steve Martin.
Are o stea pentru film, în partea de nord, aria 6800, pe Bulevardul Walk of Fame din Hollywood.
