Она появилась на свет 6 августа 1970 года в городе Заводоуковск под Тюменью в интеллигентной семье. Папа будущей актрисы был физиком, мама — историком. Родители развелись, когда девочка была совсем маленькой. Отец уехал к себе на родину на Украину, а мама с дочкой перебрались в подмосковную Дубну. Здесь и проходило детство Марины. Она росла очень разносторонним ребёнком — занималась плаванием и гимнастикой, рисовала, ходила в музыкальную школу.
По настоянию мамы Могилевская изучала немецкий и английский, усиленно готовилась к поступлению в МГИМО. Однако удача отвернулась от неё — на вступительных экзаменах в престижный вуз Марина провалилась. Чтобы не терять зря целый год, она с документами отправилась к отцу в Киев и без особого труда стала студенткой местного Института народного хозяйства. Девушка полностью сосредоточилась на учёбе, но однажды произошёл счастливый случай, который навсегда изменил её жизнь.
Вместе с папой Марина прогуливалась по Киеву, когда её заметил режиссёр Станислав Клименко и пригласил на главную роль в драме «Каменная душа». Такого шанса юная красавица конечно не упустила. Вскоре после успешного дебюта её пригасили на съёмки фильма «Распад» — вместе с Алексеем Серебряковым они сыграли молодожёнов, попавших в зону заражения после взрыва на Чернобыльской АЭС. Картина была смелой и злободневной, её отметили на европейских кинофестивалях.
Громкий старт убедил Марину Могилевскую в том, что её призвание — быть актрисой. Девушка бросила хозяйственный институт и перевелась в театральный — знаменитый Киевский университет имени Карпенко-Карого. Получив диплом, Марина стала актрисой Театра русской драмы имени Леси Украинки, где играла на протяжении пяти лет. Параллельно Могилевская снималась на украинских киностудиях — на экраны вышли фильмы «Убийство в Саншайн-Менор», «Тарас Шевченко. Завещание», «Атентат. Осеннее убийство в Мюнхене», «Репортаж» с её участием.
В середине 90-х актриса приняла решение переехать в Москву. Здесь Марина Могилевская начала работать на телевидении в качестве ведущей программы «Доброе утро, Россия!». Вскоре Марина появилась в клипах группы «Белый орёл» на песни «Как упоительны в России вечера» и «Я куплю тебе новую жизнь». Ей стали предлагать роли в популярных сериалах — Могилевская сыграла в «Каменской», «Марше Турецкого», «Русских амазонках», «Склифосовском». Зрители полюбили её в образе шеф-повара Елены Соколовой из телесериала «Кухня» — актриса снялась во всех сезонах, появилась в полнометражном фильме «Кухня. Последняя битва», а в 2019 году сыграла в спин-оффе «Кухня. Война за отель».
С тех пор в фильмографии Марины Могилевской наступило затишье. Возможно потому, что всё свободное время актриса уделяет маленькой дочери. Со своим первым мужем — оператором Виталием Запорожченко — Марина познакомилась ещё на заре карьеры. Именно Виталий когда-то убедил её поступать в театральный институт. Они были вместе восемь лет, но постепенно их взгляды на жизнь разошлись — Виталий хотел простого домашнего уюта, а Марина строила карьеру.
Переехав в столицу, Марина Могилевская познакомилась с продюсером и медиамагнатом Александром Акоповым. После трёх лет романа они сыграли свадьбу, но вскоре выяснилось, что бизнесмен совсем не однолюб — до Марины то и дело доходили слухи об интрижках мужа с молоденькими девушками. Могилевская устала от предательства и подала на развод.
В 2011 году прессу потрясла новость — 41-летняя Марина Могилевская впервые стала матерью. Подогревал интерес общественности и тот факт, что имя отца ребёнка актриса хранила в строжайшей тайне. Единственное, о чём Марина проговорилась, что мужчина был не из творческих кругов, а познакомились они в автомобильной пробке. Могилевская рассказывала, что долго и безуспешно мечтала о детях, а рождение дочурки Маши стало возможно только после длительного лечения. Актриса с гордостью приняла звание матери-одиночки и сама воспитывает долгожданную наследницу. Марина признаётся, что ради дочки держит себя в форме и тщательно следит за здоровьем.