Marie av Luxemburg var datter av den tysk-romerske keiseren Henry VII og Margaret av Brabant. I 1308 var hun forlovet med Louis av Bayern, men han døde rundt 1311.
Den 21. september 1322 giftet hun seg med Charles IV etter at han hadde annullert ekteskapet med Blanche av Burgund. Hun fødte to barn som begge døde unge.
I mars 1324 var hun gravid igjen og var på reise med Charles IV til Avignon for å besøke paven da hun falt ut av vognen. Hun fødte en sønn Louis altfor tidlig som døde noen timer senere. Marie døde selv 26. mars 1324 og ble gravlagt i Montargis.