Urodziła się 21 lutego 1942 roku w Berlinie. Jest nieślubną córką malarza Alfreda Roloffa i arystokratki Elizabeth von Trotty. Dorastała w Düsseldorfie. W 1960 roku przeniosła się do Paryża.
Karierę zawodową rozpoczęła jako aktorka, w teatrze. Potem występowała w filmach, m.in. Rainera Wernera Fassbindera i Volkera Schlöndorffa.
W 1985 roku, razem z Volkerem Schloendorffem wyreżyserowała „Utraconą cześć Katarzyny Blum”. Trzy lata później zadebiutowała jako samodzielna reżyserka „Drugim przebudzeniem Christy Klages”. W 1981 roku jej film „Czas ołowiu” o Christiane i Gudrun Ensslin zdobył Złotego Lwa w Wenecji. Po raz pierwszy tak wysoki laur wenecki zdobyła wówczas kobieta. Fakt tym bardziej znaczący, że „Czas ołowiu” był filmem o dwóch siostrach walczących o prawa kobiet. Marianne jest terrorystką, Julianne – dziennikarką. Mają odmienne poglądy na życie i polityczną walkę, ale gdy Marianne zostaje aresztowana, Julianne próbuje jej pomóc.
Odtąd von Trotta często prezentowała swoje filmy na wielkich międzynarodowych festiwalach. Jej „Czyste szaleństwo” miało premierę w konkursie berlińskim w 1983 roku, a „Róża Luksemburg”(1986), opowiadająca o niemiecko-polskiej socjalistce - w Cannes, gdzie nagrodę dla najlepszej aktorki zdobyła Barbara Sukowa, ulubiona aktorka von Trotty. Do najbardziej znanych filmów Marghatretty von Trotty należą też: „Lęk i miłość”, „Obietnica”, „Rosenstrasse”, „Vision”. Świetne recenzje zebrała jej „Hannah Arendt”, którą uznano za domknięcie trylogii o kobietach (razem z filmami o Róży Luksemburg i Hildegardzie von Bingen).