Marta Pascal és llicenciada en Ciències Polítiques i de l’Administració per la Universitat Pompeu Fabra -va ser premi extraordinari fi de carrera- i en Història per la Universitat de Barcelona. Membre del Programa de lideratge transatlàntic organitzat per la German Marshal Fund (2016). Va participar en el programa de lideratge Ordit, impulsat per la Fundació Jaume Bofill. També ha completat un programa de lideratge en gestió pública (IESE-Madrid, 2014-2015) i ha cursat el programa de lideratge Vicens Vives (ESADE, 2015).
L’any 2006 va començar a militar a la Joventut Nacionalista de Catalunya (JNC) i a Convergència Democràtica de Catalunya (CDC). Va ocupar diferents responsabilitats dins la JNC: coresponsable de l’Àrea de Polítiques Socials i Educació (2008-2010), secretària de Territori (2010) i vicepresidenta. Entre 2012 i 2015 en va ser la presidenta.
Va ser membre de les executives local i comarcal de CDC a Vic i a Osona i també de l’executiva de les comarques de la Catalunya Central de CDC. El 2010 va esdevenir consellera nacional de CDC.
A les eleccions al Parlament de Catalunya de 2012 va ocupar el lloc 34 de la llista de Convergència i Unió. Va ser proclamada diputada al Parlament de Catalunya l’any 2013 (X legislatura) arran de la vacant produïda per Josep Lluís Cleries i Gonzàlez quan fou designat senador. L’any 2015, va renovar l’acta i va ser escollida diputada a les eleccions al Parlament de Catalunya de 2015 dins de la candidatura de Junts Pel Sí (XI legislatura).
Va ser portaveu de Convergència Democràtica de Catalunya entre 2015 i 2016. Entre 2015 i 2017 fou vicepresidenta del Partit Liberal Demòcrata Europeu (ALDE). Membre del Congrés de Poders Locals i Regionals del Consell d’Europa (CPLRE).
En el marc de la fundació del Partit Demòcrata Europeu Català va integrar una de les candidatures per integrar la primera direcció executiva Nacional del nou partit. El 23 de juliol de 2016 va ser escollida coordinadora general del Partit Demòcrata.
Va ser citada a declarar pel jutge Pablo Llarena en el cas del procés independentista per la seva participació en les reunions de la cúpula independentista. Va ser deixada en llibertat sense mesures cautelars. Des del maig de 2018 és senadora al Senat d’Espanya.
El juliol de 2018 va renunciar al càrrec de coordinadora general del Partit Demòcrata durant la primer assemblea nacional del partit. Va al·legar no tenir el suport del president Puigdemont.