Brenda Marshall, de son vrai nom Ardis Ankerson Gaines, naît le 29 septembre 1915 sur l'île Negros, dans les Philippines.

Elle n'a aucun lien de parenté avec l'actrice Connie Marshall et avec le réalisateur George Marshall.

Petite actrice de cinéma, elle ne tourna que dans 19 films entre 1940 et 1950. Elle est essentiellement connue pour avoir été l'épouse de l'acteur William Holden.

Elle joua au cinéma notamment dans « The Man Who Talked Too Much » (1940) avec George Brent, Virginia Bruce et Richard Barthelmess, « East Of The River » (1940) avec John Garfield, « South Of Suez (1940) avec George Brent, « Captains Of The Clouds » (1942) avec James Cagney, « The Constant Nymph » (1943) d'Elmound Goulding avec Charles Boyer, Joan Fontaine, Alexis Smith, Charles Coburn et Peter Lorre ou encore « Paris After Dark » (1943).

Elle fut mariée à Richard Gaines (1904-1975) jusqu'en 1940. Ils eurent un enfant. : Virginia Holden (elle fut adoptée par William Holden).

Le 12 juillet 1941, elle épouse l'acteur William Holden (1918-1981) jusqu'en 1971. Ils eurent 2 enfants : Scott (1946-2005) et Peter.(1943-2014)

Sa dernière apparition au cinéma était le film « The Iroquois Trail » (1950) avec George Montgomery et Monte Blue.

Brenda est décédée le 30 juillet 1992 d'un cancer de la gorge à Palm Springs, en Californie.