Nilgün Marmara, Balkan göçmeni olan bir ailenin iki kızından biri olarak, 13 Şubat 1958'de İstanbul, Moda'da doğdu. Bir Marksist olan babası Fikri Marmara, muhasebe müdürüydü. Babası, Bulgaristan'ın Plevne şehrinden, annesiyse Vidin'den İstanbul'a göç etmişlerdir.
Liseyi Kadıköy Maarif Koleji'nde okudu. Üniversite hayatına İstanbul Üniversitesi Edebiyat Fakültesi'nde başladı ancak siyasî sebeplerle burada devam edemeyip tekrar sınava girdi ve Boğaziçi Üniversitesi İngiliz dili ve edebiyatı bölümünü kazandı. Okulu, Sylvia Plath'in Şairliğinin İntiharı Bağlamında Analizi başlıklı tezi ile 1985'te bitirdi. Mezun olduktan sonra Marmaris'te bir tatil köyünde çalışmaya başladı. Farklı şirketlerde sekreterlik, Mısır Konsolosluğu'nda memurluklarda bulunsa da, iş hayatı çok uzun süreli olmadı.
1982'de, arkadaş ortamında tanıştığı endüstri mühendisi Kağan Önal ile evlendi. Eşinin işi dolayısıyla 16 ay Libya'da yaşadılar.
13 Ekim 1987'de 29 yaşındayken kaldığı evin balkonundan atlayarak intihar etti.
İntiharının ardından Ece Ayhan, Meçhul Öğrenci Anıtı başlıklı şiirinde "Aldırma128! İntiharın parasız yatılı küçük zabit okullarında." mısralarıyla kendisine seslendi.
Ferda Erdinç, “üstü ağır oturaklı bir kadın, altı ayak parmakları birbirine bakan bir çocuktu”, Cemal Süreya 841. gün başlıklı eserinde, "Nilgün ölmüş. Beşinci kattaki evinin penceresinden kendini aşağı atarak canına kıymış, Ece Ayhan söyledi. Çok değişik bir insandı Zelda. Akşamları belli saatten sonra kişilik, hatta beden değiştiriyor gibi gelirdi bana. Yüzü alarır, bakışlarına çok güzel ama ürkütücü bir parıltı eklenirdi. Çok da gençti. Sanırım otuzuna değmemişti daha. Bu dünyayı başka bir hayatın bekleme salonu ya da vakit geçirme yeri olarak görüyordu. Dönüp baktığımda bir acı da buluyorum Nilgün’ün yüzünde. O zamanlar görememişim. Bugün ortaya çıkıyor." dedi. Cezmi Ersöz ise, ölümünün ardından Kırk Yılda Bir Gibisin başlıklı kitabı yazıp, kendisine ithaf etti. Ayrıca Seyhan Erözçelik, Nilgün Marmara'nın intiharının ardından Nilgün'ün Göztaşı başlıklı şiiri yazdı.
