Ο Μάρτιν Τσαρλς (Μαρκαντόνιο Λουτσιάνο) Σκορσέζε γεννήθηκε στις 17 Νοεμβρίου 1942 στη συνοικία Φλάσινγκ του Κουίνς, στη Νέα Υόρκη, και μεγάλωσε στη Μικρή Ιταλία του Μανχάταν, μια γειτονιά που ο ίδιος περιέγραψε αργότερα σαν χωριό της Σικελίας. Ήταν το δεύτερο παιδί της οικογένειας. Οι γονείς του, ο Τσαρλς και η Κάθριν Σκορσέζε, εργάζονταν στη βιομηχανία ρούχων, εκείνος ως σιδερωτής και εκείνη ως μοδίστρα, ενώ και οι δύο ασχολούνταν με την υποκριτική και εμφανίστηκαν σε ταινίες του γιου τους. Η μητέρα του συνήθιζε να μαγειρεύει για τους συντελεστές στα γυρίσματα. Και οι τέσσερις παππούδες του ήταν Σικελοί μετανάστες, από την Πολίτσι Τζενερόζα από την πλευρά του πατέρα του και την Τσιμίνα από την πλευρά της μητέρας του, ενώ το αρχικό επώνυμο της οικογένειας ήταν Scozzese και άλλαξε σε Scorsese από λάθος καταγραφής.
Μεγάλωσε σε αυστηρά καθολικό περιβάλλον και πέρασε μεγάλο μέρος των παιδικών του χρόνων στο σπίτι, καθώς το άσθμα δεν του επέτρεπε να αθλείται ή να παίζει με τα άλλα παιδιά. Οι γονείς και ο μεγαλύτερος αδελφός του τον πήγαιναν στις αίθουσες, και εκεί γεννήθηκε η αγάπη του για τον κινηματογράφο. Καθοριστικές υπήρξαν οι ταινίες των Μάικλ Πάουελ και Έμερικ Πρέσμπουργκερ, ενώ αργότερα μίλησε για την επίδραση του ιταλικού νεορεαλισμού, του Ζαν Ρενουάρ, του Τζον Φορντ, του Άλφρεντ Χίτσκοκ και του γαλλικού νέου κύματος. Στα δώδεκά του σχεδίαζε ήδη δικά του στορυμπόρντ. Αποφοίτησε το 1960 από το καθολικό λύκειο Cardinal Hayes στο Μπρονξ και αρχικά θέλησε να γίνει ιερέας, αλλά η φοίτησή του στο προπαρασκευαστικό ιεροσπουδαστήριο απέτυχε μετά τον πρώτο χρόνο και έτσι στράφηκε οριστικά στον κινηματογράφο.
Σπούδασε στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης, όπου πήρε πτυχίο αγγλικής φιλολογίας το 1964 και στη συνέχεια μεταπτυχιακό με ειδίκευση στη σκηνοθεσία, το οποίο ολοκλήρωσε το 1968. Καθοριστικός δάσκαλός του ήταν ο Χάιγκ Π. Μανούγκιαν, τη διδασκαλία του οποίου χαρακτήρισε το πολυτιμότερο δώρο που δέχτηκε ποτέ. Ως φοιτητής γύρισε τις μικρού μήκους ταινίες «What's a Nice Girl like You Doing in a Place like This?» (1963) και «It's Not Just You, Murray!» (1964), ενώ το 1967 ακολούθησε το σκοτεινά κωμικό «The Big Shave», μια καταγγελία της αμερικανικής εμπλοκής στο Βιετνάμ. Δίδαξε αργότερα στο ίδιο πανεπιστήμιο, με μαθητές του τους Όλιβερ Στόουν, Σπάικ Λη και Τζόναθαν Κάπλαν.
Το 1967 ολοκλήρωσε την πρώτη του μεγάλου μήκους ταινία, ασπρόμαυρη, με τον αρχικό τίτλο «I Call First» και τελικό «Who's That Knocking at My Door», μαζί με δύο συμφοιτητές του που θα γίνονταν μόνιμοι συνεργάτες του, τον ηθοποιό Χάρβεϊ Καϊτέλ και τη μοντέζ Θέλμα Σκούνμεϊκερ. Η ταινία, μια εσωτερική ματιά στη ζωή των δρόμων της Μικρής Ιταλίας, έδωσε τα πρώτα σημάδια του ύφους που θα τον χαρακτήριζε: ιταλοαμερικανικός τρόπος ζωής, γρήγορη δράση, έντονη μουσική επένδυση και ένας προβληματισμένος πρωταγωνιστής. Ο κριτικός Ρότζερ Έμπερτ την είδε στο Φεστιβάλ του Σικάγο και έγραψε για αυτήν με ενθουσιασμό. Ακολούθησαν χρόνια σκληρής τεχνικής δουλειάς: βοηθός σκηνοθέτη και υπεύθυνος μοντάζ στο ντοκιμαντέρ «Woodstock» (1970), όπου πάνω από εκατό ώρες υλικού έγιναν μια τρίωρη ταινία που κέρδισε Όσκαρ ντοκιμαντέρ, το ντοκιμαντέρ «Street Scenes» (1970) για τις διαδηλώσεις κατά του πολέμου στο Βιετνάμ, μοντάζ σε συναυλιακές ταινίες και, με πρόσκληση του παραγωγού Ρότζερ Κόρμαν, η σκηνοθεσία του «Boxcar Bertha» (1972), από όπου έμαθε να δουλεύει με ελάχιστα χρήματα και χρόνο.
Στη δεκαετία του 1970 εντάχθηκε στον κύκλο των νέων σκηνοθετών του Νέου Χόλιγουντ, μαζί με τους Μπράιαν Ντε Πάλμα, Φράνσις Φορντ Κόπολα, Τζορτζ Λούκας και Στίβεν Σπίλμπεργκ. Ο Ντε Πάλμα ήταν εκείνος που τον σύστησε στον Ρόμπερτ Ντε Νίρο, τον σημαντικότερο συνεργάτη της καριέρας του. Η πρώτη τους ταινία ήταν το «Mean Streets» (1973), με συμπρωταγωνιστή τον Χάρβεϊ Καϊτέλ, που τον καθιέρωσε ως έναν από τους πιο ταλαντούχους σκηνοθέτες της γενιάς του. Εκεί το προσωπικό του ύφος πήρε τελική μορφή: αντρικοί κώδικες τιμής, αιματηρή βία, καθολική ενοχή και λύτρωση, ρεαλιστική Νέα Υόρκη, κοφτό μοντάζ και σύγχρονη μουσική. Το 1974 η Έλεν Μπέρστιν τον επέλεξε για να τη σκηνοθετήσει στο «Alice Doesn't Live Here Anymore», για το οποίο κέρδισε Όσκαρ α΄ γυναικείου ρόλου, ενώ την ίδια χρονιά γύρισε το ντοκιμαντέρ «Italianamerican» με πρωταγωνιστές τους γονείς του.
Το 1976 σκηνοθέτησε τον «Ταξιτζή», μία από τις ταινίες που άφησαν εποχή στον παγκόσμιο κινηματογράφο, όχι μόνο για τη σκηνοθεσία της αλλά και για τη συγκλονιστική ερμηνεία του Ρόμπερτ Ντε Νίρο ως του οργισμένου βετεράνου του Βιετνάμ Τράβις Μπικλ, ερμηνεία που σήμερα διδάσκεται στις δραματικές σχολές. Στην ταινία, γραμμένη από τον Πολ Σρέιντερ, εμφανίστηκαν επίσης ο Χάρβεϊ Καϊτέλ και η Τζόντι Φόστερ σε έναν ιδιαίτερα αμφιλεγόμενο ρόλο ανήλικης πόρνης. Ο «Ταξιτζής» κέρδισε τον Χρυσό Φοίνικα στις Κάννες το 1976 και προτάθηκε για τέσσερα Όσκαρ, ανάμεσά τους καλύτερης ταινίας, χωρίς να κερδίσει κανένα. Επανήλθε στο προσκήνιο πέντε χρόνια αργότερα, όταν ο Τζον Χίνκλεϊ Τζούνιορ, δράστης της απόπειρας δολοφονίας κατά του προέδρου Ρόναλντ Ρίγκαν, απέδωσε την πράξη του στην εμμονή του με τον χαρακτήρα της Τζόντι Φόστερ, τη στιγμή που στην ταινία ο Τράβις Μπικλ επιχειρεί αντίστοιχη απόπειρα εναντίον γερουσιαστή.
Η επιτυχία του «Ταξιτζή» του έδωσε το θάρρος για την πρώτη του ταινία μεγάλου προϋπολογισμού, το μιούζικαλ «New York, New York» (1977) με τον Ντε Νίρο και τη Λάιζα Μινέλι, έναν φόρο τιμής στην πόλη του και στο κλασικό χολιγουντιανό μιούζικαλ που απέτυχε εμπορικά και απέσπασε αρνητικές κριτικές. Η απογοήτευση τον οδήγησε σε κατάθλιψη, ενώ είχε ήδη αναπτύξει σοβαρό εθισμό στην κοκαΐνη. Παρόλα αυτά βρήκε τη δύναμη να γυρίσει το «The Last Waltz» (1978), το ντοκιμαντέρ για την τελευταία συναυλία των The Band με τους Μπομπ Ντίλαν, Νιλ Γιανγκ, Τζόνι Μίτσελ, Βαν Μόρισον, Μάντι Γουότερς και Έρικ Κλάπτον. Ήταν ο Ντε Νίρο που, μετά από ένα επεισόδιο εσωτερικής αιμορραγίας, τον έπεισε να απεξαρτηθεί και να γυρίσουν μαζί το «Οργισμένο είδωλο» (1980). Πεπεισμένος ότι θα ήταν η τελευταία του ταινία, ο Σκορσέζε διοχέτευσε εκεί όλη του την ενέργεια. Η ασπρόμαυρη βιογραφία του πυγμάχου Τζέικ Λα Μότα θεωρείται αριστούργημα και ψηφίστηκε ταινία της δεκαετίας του 1980 από το βρετανικό περιοδικό Sight and Sound. Προτάθηκε για οκτώ Όσκαρ, ανάμεσά τους και το πρώτο του για σκηνοθεσία. Ο Ντε Νίρο κέρδισε το Όσκαρ α΄ ανδρικού ρόλου και η Θέλμα Σκούνμεϊκερ το Όσκαρ μοντάζ, ενώ το βραβείο σκηνοθεσίας πήγε στον πρωτοεμφανιζόμενο Ρόμπερτ Ρέντφορντ για τους «Συνηθισμένους ανθρώπους».
Ακολούθησαν «Ο βασιλιάς της κωμωδίας» (1982), πέμπτη συνεργασία του με τον Ντε Νίρο και σάτιρα για τα μέσα και τη δημοσιότητα, το χαμηλού προϋπολογισμού «Μετά τα μεσάνυχτα» (1985), για το οποίο κέρδισε το βραβείο σκηνοθεσίας στις Κάννες, «Το χρώμα του χρήματος» (1986) με τον Πολ Νιούμαν και τον Τομ Κρουζ, το βίντεο κλιπ «Bad» του Μάικλ Τζάκσον το 1987 και «Ο τελευταίος πειρασμός» (1988). Μετά από αυτή την περίοδο μεικτών αποτελεσμάτων, «Τα Καλά Παιδιά» το 1990, με τους Ντε Νίρο, Τζο Πέσι και Ρέι Λιότα, σηματοδότησαν την επιστροφή του στο ύψος του «Οργισμένου ειδώλου» και του εξασφάλισαν ακόμη μία υποψηφιότητα Όσκαρ σκηνοθεσίας, την οποία έχασε από τον Κέβιν Κόστνερ. Ακολούθησαν το «Ο φόβος πίσω από την πόρτα» (1991), το ρομαντικό δράμα «Η εποχή της αθωότητας» (1993) με τους Ντάνιελ Ντέι Λιούις, Μισέλ Φάιφερ και Γουινόνα Ράιντερ, το «Καζίνο» (1995) και το «Κουντούν» (1997), ενώ την ίδια περίοδο γύρισε και ταινίες για την ιστορία του κινηματογράφου, όπως το «A Personal Journey with Martin Scorsese Through American Movies» (1995) και το «Το ταξίδι μου στην Ιταλία» (1999).
Τη δεκαετία του 2000 ξεκίνησε η μακρά συνεργασία του με τον Λεονάρντο Ντι Κάπριο. Τον Φεβρουάριο του 2003 κέρδισε την πρώτη του Χρυσή Σφαίρα για «Οι Συμμορίες της Νέας Υόρκης» και απέκτησε το δικό του αστέρι στη λεωφόρο της δόξας του Χόλιγουντ. Ακολούθησε «Ο αεροπόρος» (2004) και η πολυαναμενόμενη επιστροφή του στο έγκλημα και το μυστήριο με «Τον Πληροφοριοδότη» (2006), βασισμένο στο αστυνομικό δράμα του Χονγκ Κονγκ «Εσωτερικές Υποθέσεις» και τρίτη συνεχόμενη συνεργασία του με τον Ντι Κάπριο. Οι κριτικές ήταν εξαιρετικές, με πολλούς να την τοποθετούν δίπλα στα «Καλά Παιδιά», ενώ οι εισπράξεις άγγιξαν τα 130 εκατομμύρια δολάρια, καθιστώντας την την πιο κερδοφόρα ταινία του μέχρι τότε. Χάρισε στον Σκορσέζε τη δεύτερη Χρυσή Σφαίρα της καριέρας του και, μετά από έξι υποψηφιότητες, το πρώτο και μοναδικό μέχρι σήμερα Όσκαρ σκηνοθεσίας. Ακολούθησαν το «Νησί των καταραμένων» (2010) και «Ο λύκος της Wall Street» (2013), πάλι με τον Ντι Κάπριο.
Με το «Hugo» (2011) απέδωσε φόρο τιμής στην ίδια την τέχνη του κινηματογράφου και στον πρωτοπόρο Ζορζ Μελιές, γυρίζοντας για πρώτη φορά σε τρεις διαστάσεις, ενώ ακολούθησαν η «Σιωπή» (2016), «Ο Ιρλανδός» (2019), που τον ξανάφερε μαζί με τον Ντε Νίρο μετά από χρόνια, και οι «Δολοφόνοι του ανθισμένου φεγγαριού» (2023) για τις δολοφονίες μελών του έθνους Οσέιτζ στην Οκλαχόμα της δεκαετίας του 1920, η πρώτη ταινία στην οποία συνεργάστηκε ταυτόχρονα με τον Ντε Νίρο και τον Ντι Κάπριο. Συνολικά έχει σκηνοθετήσει τον Ντε Νίρο σε δέκα ταινίες και τον Ντι Κάπριο σε έξι. Παράλληλα δούλεψε στην τηλεόραση, με τις σειρές του HBO «Boardwalk Empire» και «Vinyl» και τη σειρά ντοκιμαντέρ του Netflix «Pretend It's a City» (2021), και συνέχισε τα μουσικά ντοκιμαντέρ, όπως το «No Direction Home» (2005) για τον Μπομπ Ντίλαν και το «Shine a Light» (2008) για τους Rolling Stones.
Πέρα από τη σκηνοθεσία, ο Σκορσέζε είναι από τους πιο ένθερμους υποστηρικτές της διάσωσης και αναπαλαίωσης του κινηματογραφικού αποθέματος. Ίδρυσε το 1990 το Film Foundation, μη κερδοσκοπικό οργανισμό αφιερωμένο στην αποκατάσταση ταινιών και στην αποτροπή της καταστροφής των πρωτότυπων φιλμ, καθώς και το World Cinema Foundation. Έχει τιμηθεί με το AFI Life Achievement Award το 1997, με αφιέρωμα του Film Society of Lincoln Center το 1998, με το Kennedy Center Honor το 2007, με το βραβείο Cecil B. DeMille το 2010 και με το BAFTA Fellowship το 2012, ενώ έχει κερδίσει τέσσερα BAFTA, τρία Emmy, ένα Grammy και τρεις Χρυσές Σφαίρες. Πέντε ταινίες του έχουν ενταχθεί στο National Film Registry της Βιβλιοθήκης του Κογκρέσου ως πολιτισμικά, ιστορικά ή αισθητικά σημαντικές. Έχει προταθεί δεκαέξι φορές για Όσκαρ, εκ των οποίων δέκα για σκηνοθεσία, περισσότερες από κάθε άλλον εν ζωή σκηνοθέτη, και με την υποψηφιότητα για τους «Δολοφόνους του ανθισμένου φεγγαριού» σε ηλικία 81 ετών έγινε ο γηραιότερος υποψήφιος στην κατηγορία. Η ζωή του αποτέλεσε αντικείμενο της σειράς ντοκιμαντέρ «Mr. Scorsese» του Apple TV+ το 2025.