Марго родилась в 1954 году в Портленде в штате Орегон и выросла в Кетчуме на ферме своего деда — Эрнеста Хемингуэя. Родители Пак и Джек Хемингуэй уделяли не много внимания девочке, поэтому ее детство нельзя назвать беззаботным. У нее была дислексия, а в добавок к расстройствам речи она страдала расстройствами психическими: ее преследовали приступы эпилепсии и панические атаки.
К тому же, в раннем возрасте у нее начались проблемы с алкоголем.
Алкоголизм юной девушки часто шутливо связывают с историей ее имени: родители назвали ее Марго, поскольку это имя созвучно с названием вина Château Margaux, которое они пили в ночь ее зачатия. Узнав об этом, девушка сменила написание своего имени с традиционного Margot — на Margaux.
В 16 лет она начала подрабатывать моделью, а в 19, будучи сотрудницей местного пиар-агентства, поехала в Нью-Йорк на переговоры и не вернулась. Несмотря на врожденные недуги и сложное детство, девушка была невероятно красива. В холле одного из нью-йоркских отелей ее заприметил Эррол Ветсон — наследник сети закусочных. Несмотря на разницу в возрасте в 14 лет, любовь с первого взгляда одержала победу: влюбленные сыграли скорую свадьбу, и Марго переехала в квартиру Ветсона на Манхэттене.
Эррол мгновенно взялся за «продвижение» своей супруги в высшем обществе, и уже через год Марго подписала миллионный контракт с косметической компанией Fabergé на рекламу аромата Babe, а также попала на обложки Cosmopolitan, Vogue, Harper's Bazaar и других популярных глянцевых журналов.
Состоявшись как модель, Марго решила попробовать себя в на большом экране. Она получила главную роль в фильме «Губная помада» 1976 года, но критики разнесли ее актерскую игру в пух и прах. При этом расхваливали работу ее младшей сестры Мэриэл, которая сыграла в картине роль второго плана — экранной сестры героини Марго — и получила номинацию на «Золотой глобус» как новая звезда экранов.
Марго Хемингуэй предприняла еще несколько попыток построить актерскую карьеру, однако отзывы о ее работе в кинематографе становились все хуже и хуже — впрочем, она продолжала упорно сниматься вплоть до своей смерти — в фильмографии Марго Хемингуэй насчитывается 32 картины.
Неудачи в экранной карьере привели к тому, что Марго погрузилась в депрессию и начала злоупотреблять алкоголем и наркотиками. К ее старым расстройства добавились пищевые — анорексия и булимия: попытки сохранить красоту приводят к печальным последствиям. Из-за нездорового образа жизни внешность модели оставляла желать лучшего: многие модные дома стали отказываться от сотрудничества с Марго, потому что она выглядела откровенно плохо. Модель часто упоминала в своих интервью о желании свести счеты с жизнью и рассказывала о том, как напивалась или накачивалась наркотиками до беспамятства.
Личная жизнь Хемингуэй тоже начала разрушаться: отношения с Ветсоном испортились, и на ее пути появилась новая любовь — венесуэльский кинорежиссер Бернард Фучер. Марго пришлось развестись с первым мужем, снова пойти под венец и уехать с новым супругом в Париж.
Ввиду череды неудач в карьере Марго открыла проект, посвященный памяти ее деда, и даже отправилась на Кубу к единомышленникам, однако это дело тоже провалилось. Она пыталась быть общественно активной и боролась с предрассудками, связанными с эпилепсией, от которой страдала сама.
Второй брак Хемингуэй тоже оказался неудачным, и спустя пару лет Бернард и Марго развелись. Марго уехала в Австрию, где ее ждала следующая беда: катаясь на горных лыжах, она сломала ногу. Из-за не очень активного образа жизни в период реабилитации бывшая модель набрала 30 кг и снова погрузилась в депрессию.
Семья насильно отправила ее на лечение в Калифорнию, откуда Марго вернулась здоровой и похорошевшей. У нее появились новые увлечения: йога, живопись, вокал, кулинария. И даже новый возлюбленный — бизнесмен Стюарт Сундулин. Вскоре в поисках «новой себя» Марго уезжает в Индию, но так ничего и не находит. Она возвращается снова подавленной.
1 июля 1996 года — за день до 35-летия с момента самоубийства своего деда Эрнеста Хемингуэя — Марго Марго покончила с собой. Ей было 42 года. Прах Марго Хемингуэй захоронили рядом с дедом в семейном склеме Хемингуэев в Кетчуме.