Pada 1986, tepatnya 3 Juli, Marissa menikah dengan Ikang Fawzi yang merupakan musisi terkenal di Indonesia. Dari hasil pernikahannya dia dikaruniai dua orang putri, Isabella Muliawati Fawzi dan Marsha Chikita Fawzi.
Tidak hanya piawai sebagai artis, di dunia pendidikan Marissa pun serius. Dia melanjutkan pendidikannya di Fakultas Hukum Universitas Trisakti, kemudian menyelesaikan S2 di jurusan Bahasa Anak Tuna Rungu di Universitas Katolik Atma Jaya. Dia juga lulus sebagai magister administrasi bisnis (MBA) di Fakultas Ekonomi dan Bisnis, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Marissa mendapat gelar doktor pada Februari 2012 dari Pusat Studi Lingkungan Institut Pertanian Bogor (IPB).
Berbekal popularitas dan pendidikannya yang cukup tinggi, Marissa akhirnya hijrah dari dunia hiburan ke politik. Pada 2004 ida menjadi anggota DPR perwakilan dari Partai Demokrasi Indonesia Perjuangan (PDIP) untuk daerah pemilihan Bandung, Jawa Barat.