1993年，马龙父亲因为乒乓球既能“锻炼身体”，又“不容易受伤”而让5岁的马龙开始学习打乒乓球。
1999年，马龙进入辽宁省体校，师从第34届世乒赛冠军王俊。
2001年，13岁的马龙一度面临被省队淘汰的境地，然而正值北京西城体校的教练到辽宁挑选苗子，教练关华安看中了马龙，并把他从辽宁带到了北京，继续学习乒乓球 。
2003年，马龙进入国家队。
2004年，马龙在乒乓球亚青赛中获得男团、男单、混双冠军，男双亚军；在乒乓球世青赛中获得男团、男单冠军，男双、混双亚军 。
2006年，18岁的马龙随中国乒乓球队出征不莱梅世锦赛团体赛，并获得了自己第一个世界冠军；同年获得多哈亚运会男团冠军 。
2007年2月22日，马龙在科威特乒球公开赛中战胜马琳后夺得自己的第一个公开赛冠军 ；11月18日，在乒乓球职业巡回赛瑞典公开赛男子双打决赛中，马龙搭档王皓经过七局苦战，以4-3力挫赛会头号种子、新加坡高宁、扬子，夺得男双冠军 。
2008年3月31日，在亚洲杯乒乓球中马龙苦战六局，以4比2力克队友陈玘，夺得男单冠军。
2009年10月25日，在乒乓球世界杯男子团体赛中迎战韩国队，马龙单打获胜，帮助中国队以3比0横扫韩国队卫冕成功。同年11月，在19届亚洲乒乓球锦标赛中，马龙夺得男单冠军，与许昕搭档获得男双金牌，再加上男团冠军和与李晓霞配对拿到的混双金牌，个人独揽四金，这也是自1984年谢赛克加冕四冠王以来中国首个亚锦赛四冠王。 。
2010年10月，马龙获在世界杯团体赛中以3比1战胜韩国选手李廷佑，帮助中国队获得男团冠军；11月20日，在广州亚运会乒乓球男子单打决赛中马龙4-2战胜队友王皓，获得广州亚运会男单冠军 。
2011年9月，马龙在第24届乒乓球亚洲杯中34天内收获到了3个冠军，同时也以三冠王身份成为亚洲杯史上的第一人 。自2011年8月苏州公开赛到2012年1月底的斯洛文尼亚公开赛，马龙延续了224天实现了的56场不败的记录，该记录成为国际乒联和中国乒联最高的个人战绩 。
2012年4月，获得多特蒙德世乒赛团体冠军，决赛中第二个出场迎战德国队的奥恰洛夫并以3:0完胜，在本届比赛中六次出场、一局未失；8月参加伦敦奥运会男子乒乓团体赛，在对阵德国的半决赛中，马龙独得两分，分别战胜奥恰洛夫和斯特格，成为男乒闯进决赛的头号功臣；在随后的男团决赛中，马龙又在首盘以3-1力克韩国名将柳承敏，为中国队夺冠打下基础，同时收获首个奥运冠军头衔 。
2013年，马龙在亚洲乒乓球锦标赛中作为男队核心，带领许昕、闫安和樊振东等参赛并夺得团体冠军，并获得男单冠军，实现亚锦赛三连冠 ，成为亚锦赛男单历史上的第一人。9月，全运会乒乓球男单半决赛马龙4-2战胜王皓晋级，决赛中对阵黑马樊振东，经过七局苦战，在2-3落后的情况下，最终4-3逆转夺冠 ；混双决赛，与丁宁搭档4-2力克张超/刘诗雯夺冠 。
2014年3月，乒乓球亚洲杯男单决赛，马龙以4-3险胜樊振东，成就亚洲杯四冠，再度成为夺得亚洲杯冠军最多的选手。4月，通过队内投票，马龙当选为中国乒乓球男队新一代队长。5月获得东京世乒赛男团冠军，在决赛中分别战胜波尔和奥恰洛夫立下头功，并被评为当届最佳运动员；10月，在仁川亚运会中获得男团、男双冠军；同月在男乒世界杯决赛中3-4惜败给队友张继科获得亚军。
2015年1月，马龙获得乒乓球团体世界杯冠军；5月3日，在苏州世乒赛男单比赛中马龙收获个人首个世乒赛男单冠军 。8月9日，在国际乒联世界巡回赛中国公开赛中获得男单冠军 。10月19日，2015男乒世界杯在瑞典哈尔姆斯塔德落幕，马龙4比0横扫状态不俗的师弟樊振东，继2012年之后再度夺得男乒世界杯冠军头衔。12月14日，国际乒联巡回赛总决赛结男单决赛中，马龙4-3战胜队友樊振东再次夺冠，成为乒乓球历史上首位一年内取得这三项冠军的男子球员 。
2016年2月，德国公开赛男单决赛，马龙以4-1战胜萨姆索诺夫，巡回赛单打冠军总数增加到25个，超越王励勤，成为乒联巡回赛中最成功的中国球员。25个冠军头衔在乒联巡回赛单打冠军榜上位居第二 。3月，在吉隆坡世乒赛团体决赛中，第二个出场以3-0横扫对手，帮助中国男队取得世乒赛团体八连冠，自12年至16年以来连续三届世乒赛，总计十八次上场，均以3-0取胜一局未失。
2016年8月12日，里约奥运会乒乓球男子单打决赛，马龙以4-0击败张继科，首次夺得奥运男单冠军 ，实现个人男单大满贯，成为中国男乒史上第4位大满贯选手，同时也是史上首位集奥运会、世锦赛、世界杯、亚运会、亚锦赛、亚洲杯、巡回赛总决赛、全运会单打冠军于一身的超级全满贯男子选手 。8月18日，里约奥运乒乓球男团决赛，马龙独得两分，帮助中国男团3-1击败日本收获冠军，实现奥运男团三连冠 。
2016年9月14日，获得了首都劳动奖章。12月9日，国际乒联进行年度最佳评选的颁奖典礼，马龙获得年度最佳男运动员奖项 。同月11日，马龙4-2战胜樊振东，第五次夺得国际乒联巡回赛总决赛男子单打冠军，再一次刷新了自己夺得总决赛单打冠军次数的纪录。12月15日，当选2016中国十佳劳伦斯冠军奖最佳男运动员。同日获得2016CCTV体坛风云人物年度最佳男运动员奖提名奖。
2017年1月15日，获得2016年度CCTV体坛风云人物最佳男运动员奖。
2017年2月26日，马龙以4-2战胜樊振东，卫冕卡塔尔公开赛男子单打冠军。这是他第三次夺得卡塔尔公开赛男单冠军，也是他的第23个公开赛男子单打冠军，不愧为当今乒坛霸主、“巡回赛之王”。
2017年4月12日，马龙获得亚洲乒乓球锦标赛男子团体冠军。
2017年亚洲乒乓球锦标赛男单1/16决赛展开争夺，马龙1-3不敌韩国选手郑尚恩，无缘16强 。
2017年6月5日，德国杜塞尔多夫世乒赛展开男单决赛争夺，马龙4-3战胜樊振东夺冠。
2017年6月18日，国际乒联日本公开赛男单决赛进行，马龙4-1击败樊振东，五局比分分别是11-7、5-11、11-7、11-8、11-5 。这是马龙职业生涯首次获得日本公开赛男单冠军。
2017年6月23日，中国乒乓球公开赛男单比赛中，马龙宣布退赛， 日本选手大岛祐哉不战而胜。
2017年9月5日，第十三届全运会乒乓球男双决赛中，马龙/许昕以3比4不敌樊振东/周雨，屈居亚军。9月6日，全运会乒乓球比赛落下帷幕，马龙赢下最重要的男单冠军。在与樊振东的决赛里，一度1比2落后的马龙连扳三局以4比2获胜卫冕成功。
2017年10月22日，2017年男乒世界杯，马龙4-2（11-5、11-13、6-11、11-5、11-7、11-9）战胜法国球员西蒙-高兹，个人职业生涯第三次获得男乒世界杯季军。
2018年2月26日，2018年乒乓球团体世界杯，马龙、许昕、樊振东代表中国男队以总分3比0完胜日本队，实现七连冠。
2018年03月26日，2018国际乒联巡回赛德国公开赛在不来梅落下帷幕，收官战中，马龙许昕这对默契搭档以3比0完胜韩国组合李尚洙/郑荣植，夺得男双冠军。
2018年6月3日，国际乒联世界巡回赛中国公开赛，马龙4比1击败樊振东夺得冠军。8月19日，2018年国际乒联保加利亚公开赛男双决赛，马龙/许昕3-1战胜森园政崇/大岛佑哉获得冠军。
排名处罚
2017年7月7日，国际乒联公布了最新一期的世界排名，中国三大主力马龙、樊振东、许昕继续垄断前三甲席位，但他们的积分细则当中却有轻微变动，三人各被罚掉25分的处罚。
退赛处罚
2017年10月31日，国际乒联对成都中国公开赛擅自退赛的马龙等3名运动员处以每人20,000美元罚款，同时希望他们今后严格遵守国际乒联规定，积极参加公益活动，树立良好形象，发挥榜样作用。
中国乒乓球协会31日就国际乒联处罚3名中国运动员的决定进行表态，尊重并服从国际乒联的处理意见，支持国际乒联所提出的建议。中国乒乓球协会将认真汲取教训，进一步加强国家队思想作风建设，强化爱国主义、集体主义教育，传承和弘扬中国乒乓球队艰苦创业、顽强拼搏、为国争光的精神，争做社会主义核心价值观的表率，以争取优异成绩的实际行动为己任，不辜负社会各界的支持和厚爱。