马琳6岁开始打乒乓球，1990年考入辽宁省体育运动学校，1993年考入广东省汕头市乒乓球学校。[19][269][93]1994年参加广东省运动会，夺得乒乓球单打、双打、团体赛三枚金牌。[2]同年参加全国青年锦标赛，获男单冠军。被中国男乒主教练蔡振华看中亚洲杯马龙陈玘，加入国家二队。[19]1996年，获乒乓球亚洲杯男单冠军。同年加入国家乒乓球一队，师从教练吴敬平。 [76] 1998年，获亚锦赛男双、男团体冠军，马来西亚、黎巴嫩公开赛男单冠军。[19] 1999年世乒赛，获男单亚军和混双冠军，夺得个人首个世界冠军。[78] 2000年，获男子乒乓球世界杯冠军。[3] 2001年，获世乒赛首个男团体冠军。[4] 2003年，获世界杯男单冠军和世乒赛混双冠军。[93] 2004年，与陈玘搭档夺得雅典奥运会双打冠军。 [108][109] 2008年，他夺得北京奥运会男团冠军和男单冠军。[167][170] 2013年12月，他在婚礼上宣布退出国家队，王励勤、王皓、马琳三人“二王一马”统治乒坛的时代正式结束。[1][270] 2014年8月，在乒超联赛第一阶段最后一轮比赛中，他正式宣布退役。[266] 马琳共获得18个世界冠军亚洲杯马龙陈玘，其中包括4次世界杯冠军，他也是首位连续夺得世界杯男单冠军的球员，被誉为“世界杯先生”。职业生涯中，他距离个人大满贯——世乒赛男单冠军仅一步之遥。[271][272]

2014年，马琳任广东乒乓球队主教练、广东省乒乓球运动管理中心副主任。[53]2017年3月，任国家乒乓球队主教练。[5]2022年12月亚洲杯马龙陈玘，任国家乒乓球女子队主教练。[21]