Родился 28 июля 1887 близ Руана в Нормандии в семье художника; учился в Академии Жюлиана в Париже. В 1910–1911 увлекся физикой и математикой; тогда же Дюшан вместе со своими братьями, художником Гастоном (известным под именем Жак Вийон) и скульптором Раймоном Дюшан-Вийоном, и другими молодыми художниками организовал «Салон золотого сечения». Целью этого художественного объединения было исследование идеальных пропорций и золотого сечения, а также математических основ искусства в целом.

 В ранний период творчества Марсель Дюшан под влиянием живописи Поля Сезанна и Анри Матисса писал очень яркие и смелые по цветовому решению полотна. В 1912, экспериментируя с формами и цветами, художник создал одно из самых противоречивых своих произведений, Обнаженная, спускающаяся с лестницы, где движение передано при помощи следующих одна за другой пересекающихся плоскостей. Картину не приняли на Салоне независимых 1912, и тогда Дюшан отправил ее на Армори-шоу 1913 в Нью-Йорк, где один критик язвительно назвал ее «взрывом на макаронной фабрике». Сам автор объяснял концепцию картины как «организацию кинетических элементов, передачу времени и пространства через абстрактное изображение движения». Уже в 1913, когда проходило Армори-шоу, двадцатипятилетний Дюшан почувствовал, что исчерпал возможности станковой живописи. В результате возникла концепция изделия «ready-made» (редимейдов) – готового продукта (термин возник из торговой рекламы), прославившая Марселя Дюшана, которая состояла в том, что любой обычный предмет, выбранный из своей среды или группы предметов, подписанный и выставленный художником, может быть назван произведением искусства. «Готовые продукты» Дюшана – скребок для снега, вешалка для шляп, сушка для бутылок и велосипедное колесо – были вызовом тому, что он считал напыщенным и пустым традиционным искусством.

 Наиболее монументальным из них была стеклянная конструкция Невеста, раздетая своими собственными холостяками, иногда называемая также Большое стекло (1915–1923). Эта композиция, которая считается одним из лучших произведений Дюшана, – сложная и мастерски исполненная шутка: несколько «холостяков», помещенных в нижней части, «домогаются «невесты», представленной наверху. Среди самых скандальных выходок Дюшана, направленных против общественного мнения и искусства вообще, – нарисованные на репродукции Моны Лизы усы и борода. На нью-йоркской Выставке независимых в 1917 художник представил писсуар под названием «Фонтан». Ироничное название этого объекта придавало ему статус «произведения искусства».

 С возникновением в 1960-х искусства поп-арта слава Дюшана возросла; прошли две большие ретроспективные выставки (1966 – Лондон, галерея Тэйт; 1973–1974 – Нью-Йорк, Музей современного искусства). Пожалуй, лучшее выражение идеи Дюшана нашли в его разрозненных заметках, изданных в 1934 под названием Зеленый ящик.

 Умер Дюшан в Нейи во Франции 1 октября 1968.