Родилась 5 марта 1959 года в семье Игоря Вадимовича Ковалёва (1933—2005) и Инны Николаевны Голубевой (1932—2017).

Вышла замуж за Виктора Цоя 4 февраля 1984 года. Марианна Цой была администратором группы «Кино», занималась продюсерской деятельностью, являясь обладательницей 50 % авторских прав на альбомы группы. Благодаря ей было издано несколько сборников, посвящённых Цою, а также двойная пластинка-трибьют «КИНОпробы», на которой песни «Кино» исполнили популярные музыканты.

В сорок лет, в 1999 году, окончила Восточный факультет Санкт-Петербургского университета (СПбГУ), много переводила с японского языка, освоила английский язык, занималась живописью.

Написала книгу о Викторе Цое под названием «Точка отсчёта», является соавтором (вместе с Александром Житинским) книги «Виктор Цой. Стихи, документы, воспоминания» («Новый Геликон», Санкт-Петербург, 1991).

В последние годы жизни выступала продюсером Рикошета, Сергея Елгазина, Александра Заславского, занималась установкой памятника В. Цою на Арбате.

Марианне была сделана операция на груди, но позже у неё была обнаружена опухоль мозга.

Скончалась на 47-м году жизни 27 июня 2005 года в своей квартире в центре Санкт-Петербург.

Похороны Марианны Цой состоялись 29 июня на Богословском кладбище Санкт-Петербурга, недалеко от могилы Виктора Цоя.