Né en l’absence de son père, Niccolo Polo, Marco Polo a 17 ans lorsque son père et son oncle, Matteo Polo (ou bien Maffeo Polo), reviennent d’un long voyage en Asie centrale où ils ont rencontré l’empereur mongol Kubilaï Khan, petit fils de Gengis Khan. Ils sont porteurs d’un message de sympathie pour le pape. Pendant deux années, les deux frères, Niccolo et Matteo, vont attendre l’élection d’un nouveau souverain pontife.

En 1271, ils repartent de Venise pour retourner en Chine et le jeune Marco les accompagne. Il a vingt ans lorsqu’il est reçu avec ses parents à la très fastueuse cour mongole. D’abord semble-t-il envoyé en légation avec son oncle dans la ville frontière de Ganzhou, à l’extrémité ouest de la grande muraille, où il fait ses classes, il devient ensuite un enquêteur-messager du palais impérial suzerain de la Chine, de l’Iran et de la Russie. À ce titre il accomplira diverses missions pour le grand khan, tant en Chine que dans l’Océan Indien.

Vers la fin du règne de Kūbilaï Khan, M. Polo et ses parents obtiennent le droit de retourner dans leur pays. En 1291 ils embarquent à destination de l’Iran, où ils accompagnent une princesse promise à l’ilkhan d’Iran. Puis il se rend à la cour de l’empereur de Chine Kubilai Khan. Dans son voyage de retour à Venise en 1292, il fait escale à Perlak dans le nord de l’île de Sumatra (dans l’actuelle Indonésie).

Rentré à Venise en 1295 avec une fortune en pierres précieuses, M. Polo fait armer une galère pourvue d’une pierrière, afin de participer au combat que Venise mène alors contre Gênes. Lors d’une bataille sur mer, il est fait prisonnier (soit en 1296, au large de la Turquie, entre Adana et le golfe d’Alexandrette, soit en septembre 1298, au large de Curzola ou Korčula sur la côte croate). Il dicte son célèbre livre dans la prison de Gênes.

Après sa libération, il épouse Donata Badoer et aura trois filles. Sans doute fut-il, comme patricien, membre du Grand Conseil de Venise, mais on ignore quel rôle il joua dans la création en 1310 du Conseil des Dix (institution secrète peu ordinaire qui ressemble au Tchoû-mi-Yuan, le conseil de sécurité de Kūbilaï). M. Polo vivait à Venise dans la Casa Polo, quartier de Cannaregio, maison familiale détruite par un incendie en 1598 (le théâtre Malibran a été construit en 1677 sur ses fondations).

En 1324, il mourut à Venise où il est enterré en l’église San Lorenzo.

En hommage à leur plus célèbre concitoyen, les Vénitiens ont baptisé de son nom leur aéroport international, et les billets italiens de 1000 lires ont longtemps porté son effigie.