Se especializa en Guión y Dirección en el CUEC, en 1969. También estudia Literatura Dramática en la UNAM y coordina, entre 1970 y 1971, el Cineclub de esa institución. De 1973 a 1975 produce y dirige la serie de televisión Tiempo de Filmoteca, auspiciada por la UNAM, pero su primer trabajo profesional es el corto documental Frida Kahlo (1972). En 1982 dedicó también un corto documental a la pionera del cine nacional Matilde Landeta.

Se inició en el largometraje de ficción con dos producciones de corte histórico: De todos modos Juan te llamas (1974) y Cananeo (1976), ambos ampliamente premiados dentro y fuera de México. En 1979 realiza Misterios, a la que le siguen En el país de los pies ligeros (1981) y Nocturno amor que te vas (1987), entre otras.

En 1998 recibió un reconocimiento especial por sus 25 años de labor académica en la UNAM. También es investigadora, crítica y conferencista. Marcela Fernández Violante ostenta la distinción personal de haber sido la única mujer que consiguió sostener una carrera como cineasta en un medio muy poco propenso a las experiencias femeninas.