Née en novembre 1983, Marie Vermeulin bénéficie de l’enseignement de la pianiste Jacqueline Dussol à Paris pendant six années. Admise en 1999 dans la classe de Marie-Paule Siruguet, elle obtient au Conservatoire National de Région (CNR) de Boulogne-Billancourt son Diplôme d'Etudes Musicales, en juin 2001 avec un 1er prix de piano à l'unanimité du jury.
En 2004, elle remporte le Premier Grand Prix du Tournoi International de Musique (sur vote du jury et du public), et en mai 2006 le Deuxième Grand Prix, le Prix du plus jeune finaliste, le Prix du festival International de Musique de Sitges, et le Prix du Festival de Musique « El convent de Blanes », au Concours International d’Exécution Musicale « Maria Canals » de Barcelone. Elle est sélectionnée par Thierry Beauvert pour représenter la France lors du concours des radios francophones et également invitée à participer à plusieurs émissions sur France Musique.
Son talent a été soutenu par l’action du mécénat Société Générale et par celle de l’Association Accademia Pianistica Internazionale d’Imola. En juillet 2007, elle est retenue par Culturesfrance pour participer au programme « Déclic» qui assure la promotion de jeunes solistes français lauréats de concours internationaux.