Fils aîné d’Octavie, la sœur d’Auguste, et de Caius Claudius Marcellus Minor, qui fut consul en 50 av. jc. Par son père, il descend de Marcus Claudius Marcellus, général de la Seconde guerre punique.
Puisque Auguste n’a pas de fils, Marcellus est l’un de ses parents les plus proches et déjà à l’âge de 3 ans lorsque son oncle cherche à faire la paix avec Sextus Pompeius, il est déjà fiancé à la fille de Sextus Pompeius. Le mariage n’aura pas lieu suite à la défaite de Sextus Pompeius. Il est aux côtés d’Auguste lors de ses triomphes suite à ses victoires contre Marc-Antoine et Cléopâtre et contre les Cantabres [1].
En 25, il se marie avec la fille d’Auguste, Julia Caesaris filia, Marcus Vipsanius Agrippa officiant en l’absence d’Auguste. À cette période, Auguste tombe malade et, d’après Dion Cassius, l’opinion générale est qu’Auguste choisira Marcellus comme successeur, plutôt qu’Agrippa ou Tibère.
En 23 il est élu édile [2] et donne un spectacle magnifique pour célébrer cette élection.
Il dégage aussi des crédits pour commencer la construction du théâtre qui portera son nom. Il ne voit pas l’achèvement de ce projet car il tombe malade et meurt à Baïes [3] malgré les soins du médecin d’Auguste Antonius Musa.