Née Marie-Joséphine Vallet dans une famille d’instituteurs de l’Isère, Marval enseigne brièvement avant d’épouser A. Valentin, un voyageur de commerce. La mort d’un bébé de six mois la plonge dans le désespoir et la folie. Le couple se sépare et Marval travaille comme giletière à Grenoble et s’adonne avec passion à la peinture, période de misère. Elle rencontre des peintres, s’éprend de Jules Flandrin et installe son atelier dans le XIVe arrondissement de Paris, près de son ami Van Dongen.
Cette femme courageuse et indépendante éblouit ses pairs par son œuvre novateur et personnel : l’amie de Matisse et de Marquet n’adhère à aucun mouvement artistique. Le tout-Paris fréquente assidûment son atelier. Marval peint des bouquets de fleurs qui brillent de mille feux et des nus qui obtiennent un grand succès : dès 1901, la toile "les Odalisques", exposée au salon des Indépendants, est repérée par Ambroise Vollard qui lui achète plusieurs tableaux.
Marval est célèbre en Europe, mais aussi aux États-Unis et au Japon.