Als Marlies Theres Moitzi wuchs Mell in Graz auf. Schon früh begeisterte sie sich für das Theater. Sie besuchte die Schauspielschule in Graz und danach das Max-Reinhardt-Seminar in Wien. Zu ihrer Jahrgangsstufe gehörten unter anderen Erika Pluhar, Heidelinde Weis und Senta Berger. Da sie international erfolgreich werden wollte, änderte sie ihren Namen in Marisa Mell. Nachdem sie die Schauspielschule beendet hatte, heiratete sie den Schweizer Henri Tucci. Die Ehe hielt nur vier Jahre. Ihren ersten internationalen Erfolg hatte sie 1963 in dem von Ken Russell inszenierten Film French Dressing. Im selben Jahr erlitt sie bei einem Autounfall schwere Gesichtsverletzungen.[1]
Der italienische Star-Produzent Dino de Laurentiis besetzte 1967 in der Comic-Verfilmung Gefahr: Diabolik! die weibliche Hauptrolle der Eva Kant mit Mell, die in dem Action-Abenteuer an der Seite von John Phillip Law spielte. Regisseur Mario Bava ließ sich damals vom Erfolg des James-Bond-Films Feuerball aus dem Jahr 1965 inspirieren und gilt heute als Wegbereiter der Pop Art im Kino. Mell wurde in äußerst freizügigen Kostümen und in Nacktszenen als blonde „Verführerin“ gezeigt, gleichwohl war der in Rom und Umgebung gedrehte Film weltweit nur mäßig erfolgreich, gilt den Fans des Kinos der sechziger Jahre mittlerweile jedoch als „Kult“.
Mell wurde in ihrer Laufbahn meist als „Femme fatale“ und Filmschönheit eingesetzt, für einige Zeit war sie weltberühmt, doch stand dabei häufig in der Kritik konservativer und feministischer Kommentatoren. Ihr schauspielerisches Talent kam in ihren Rollen selten zur Geltung. Mit der Zeit nahmen die Filmangebote ab und Mell verarmte. Sie zog zurück nach Wien und spielte in ihren letzten Lebensjahren sporadisch Theater.
1990 veröffentlichte sie ihre Autobiographie Coverlove. Ihre Studienkollegin und Freundin Erika Pluhar schrieb ebenfalls ein Buch über Mell nach deren Tod: Marisa. Rückblenden einer Freundschaft. Die erste ausführliche Biographie erschien 2013 unter dem Titel Die Feuerblume.
Carmen Unterholzer/Ilse Wieser (Hrsg.): Über den Dächern von Graz ist Liesl wahrhaftig: Eine Stadtgeschichte der Grazer Frauen. Wien 1996. ISBN 3-85286-021-0
Kay Weniger: Das große Personenlexikon des Films. Die Schauspieler, Regisseure, Kameraleute, Produzenten, Komponisten, Drehbuchautoren, Filmarchitekten, Ausstatter, Kostümbildner, Cutter, Tontechniker, Maskenbildner und Special Effects Designer des 20. Jahrhunderts. Band 5: L – N. Rudolf Lettinger – Lloyd Nolan. Schwarzkopf & Schwarzkopf, Berlin 2001, ISBN 3-89602-340-3, S. 382 ff.