Grönholm inledde sin karriär 1987 och blev följande år finländsk juniormästare samt erövrade på 1990-talet fem finländska mästerskap. Han körde sitt första VM-lopp 1989 (Jyväskylä), blev förare på heltid 1996 och skrev 1999 kontrakt med Peugeot.
Grönholm tävlade för Peugeot från 1999 till 2005. Senare körde han för Ford och började med en vinst i Monte Carlo-rallyt, som han följde upp med en vinst i Svenska rallyt, hans 20:e seger i världsmästerskapen. Grönholms far var också rallyförare och omkom under träning.
Marcus Grönholm avslutade sin aktiva rallyförarkarriär efter säsongen 2007. Grönholm deltog 2010 i Svenska rallyt. Nu kör han Rallycross och han började med en seger i EM.