Seit ihrer frühen Jugend war das Theaterspielen die große Leidenschaft der Marlies Moitzi. In Graz besuchte sie die Schauspielschule Gaudernak, bevor sie mit 18 Jahren an das Max-Reinhardt-Seminar in Wien ging. Als Erika Pluhar Marlies Moitzi zum ersten mal bei der Aufnahmsprüfung ins Reinhardt Seminar sieht denkt sie: „ Ich habe noch nie ein so schönes Mädchen gesehen. Im Film vielleicht... – ich beneidete sie um ihre hochmütige Unberührbarkeit, diese unüberwindliche Aura von Schönheit.“ (Pluhar S.8) Neben Erika Pluhar sind Gertraud Jesserer, Senta Berger und Heidelinde Weiss ihre Jahrgangskolleginnen.
Bei einem Osterfest in Graz vertraute sie Erika Pluhar an, dass sie ab nun Marisa Mell heißen werde: „Mein Name ist zu steirisch und international nicht zu gebrauchen.“ (Pluhar S. 21) Erika Pluhar gab sie bei der Gelegenheit auch den Ratschlag ihren Namen zu ändern, denn „den merkt sich wirklich keiner“. Marisa Mell heiratete bald nachdem sie die Schauspielschule beendet hatte den Schweizer Henri Tucci, von dem sie sich nach einigen Jahren wieder scheiden ließ.
Mell drehte einige österreichische und deutsche Filme bis sie 1963 in French Dressing, einem der ersten Filme Ken Russells mitspielte, und damit auch international bekannt wurde.
Am Broadway feierte Marisa Mell große Erfolge als Mata Hari.
Mell hatte am Höhepunkt ihrer Karriere einen fürchterlichen Autounfall, bei dem das Gesicht am meisten abbekommen hat. Doch nach einigen Operationen ist nur noch eine kleine Narbe übrig und sie erwähnte Erika Pluhar gegenüber, dass sie in dieser Situation Gott sehr deutlich erfahren hat: „Gott war auf meiner Seite.“

Nach dem Unfall zog Mell nach Rom, Italien mochte sie besonders und die Sprache konnt sie perfekt. Marisa wurde zum Weltstar, sie drehte viele Filme unter anderem mit Marcello Mastroianni, Alain Delon, Michel Piccoli. Marisa Mell spielte oft die Rolle der femme fatale oder die einer zweideutigen Figur zwischen gut und böse.
Im Laufe der 80iger Jahre bekam sie immer weniger Engagements, für die Rolle des verführerischen Vamp war sie zu alt. Sie lebte lange Perioden arbeitslos in Rom bis sie sich entschloss, nach Österreich zu kommen. Für den ORF arbeitete sie in der legendären Produktion Simsalabimbambum, sie spielte am Vienna English Theatre und in Graz trat sie im Stück „Orvieto“ von Franz Innerhofer auf. Darüberhinaus malte sie – einige ihrer Bilder wurden 1988 in einer Ausstellung in der Grazer Hauptpost gezeigt. 1990 erscheint Marisa Mells Autobiografie „Coverlove“, die sie in Graz schrieb. Ihre Memoiren sind eine Aneinanderreihung ihrer Männergeschichten.
Zeitweise verbrachte Marisa Mell ihre Zeit in Graz auch in der Wohnung ihrer Tante in der Trondheimgasse 12, im Bezirk Lend.
Marisa Mell erkrankte an einem unheilbaren Krebsleiden und starb im Mai 1992 in einem Wiener Krankenhaus. Am Friedhof Kahlenbergerdorf wurde sie von wenigen FreundInnen und KollegInnen verabschiedet. „Pater Laun, der Pfarrherr vom Kahlenbergerdorf ... hat Marisa dieses Grab geschenkt, es war nötig, Freundin dir ein Grab zu schenken, in Armut bist du gestorben. Aber vielleicht doch ein wenig reicher, denke ich, als in den letzten Jahren deiner großen Gagen. Als dein Körper ausgebeutet wurde und du die Kraft nicht hattest, dich zu widersetzen und nach Liebe Ausschau zu halten, statt zu konkurrieren. Wer ist die Schönste im ganzen Land, diese ... ewig verderbliche Frage hat auch dir das Leben ruiniert“, so Erika Pluhar über ihre Freundin.
Bei Pater Laun hat Marisa Mell übrigens zu Weihnachten 1991 als „Pfarrersköchin“ gearbeitet.