Marlies Klumpenaar gaf al in 1993 blijk van haar talenten toen zij een eerste prijs behaalde tijdens het Nationaal Concours Stichting Jong Muziektalent.

Zij studeerde aan het Conservatorium van Amsterdam, eerst bij Herman Braune, en vervolgens bij George Pieterson, voormalig solo-klarinettist van het Koninklijk Concertgebouworkest. Daarnaast nam zij deel aan masterclasses van James Campbell, Heinz Deinzer, Karl Leister en Eduard Brunner.
In 2001 behaalde zij het einddiploma uitvoerend musicus. Bij die gelegenheid ontving zij een beurs van het Prins Bernhard Cultuurfonds om haar studie voort te zetten in Duitsland. Daar behaalde zij het Konzert-Diplom in de klas van professor Ralph Manno aan de Hochschule für Musik in Keulen.

In 2001 werd zij lid van de Junge Deutsche Philharmonie, waarmee zij o.a. in Korea concerteerde. Verder deed zij uitgebreide orkestervaring op in orkesten in Nederland en Duitsland, zoals het Brabants Orkest, het Radio Kamerorkest, het Radio Symfonie Orkest en de Bergische Symphoniker Solingen, waarin zij ook bas-klarinet speelde. Dirigenten waren o.a. Ton Koopman, Jaap van Zweden, Peter Eötvös, Hartmut Haenchen en Rudolf Barshai.
Tijdens het altvioolfestival in Kronburg in juni 2003 maakte zij deel uit van het ensemble dat Yuri Bashmet en Tabea Zimmermann begeleidde.

Inmiddels heeft Marlies Klumpenaar zich geprofileerd als een moderne. veelzijdige musicienne. Haar kamermuziekrepertoire reikt van het Kegelstatt Trio van Mozart, via het Klarinettrio van Brahms, tot Spiegel Bilder voor klarinet en accordeon van Isabel Mundry, dat zij met de componiste zelf instudeerde.
In de zomer van 2003 trad zij met werken van Brahms en Reger op tijdens de Max Reger Tage in Weiden. Vanaf het najaar van 2003 nam zij met pianist Frans van Ruth werken van Schumann, Brahms, Reger, Berg, Martinů, Bernstein en Arnold op het repertoire.

In het najaar van 2004 was zij betrokken bij twee wereldpremières. Eerst van Drei Räume Theater van Manos Tsangaris tijdens het Neue Musikfestival in Donaueschingen, en daarna in Keulen van Racconto dall’Inferno van Louis Andriessen met de musikFabrik NRW onder leiding van Reinbert de Leeuw.
Op 1 januari 2005 werkte zij in de Philharmonie in Berlijn mee aan een rechtstreeks door DeutschlandRadio uitgezonden uitvoering van Tehellim van Steve Reich met het Rias Kammerchor.