Marcus étudie dans les écoles d'art de Karlsruhe et Wrocław (alors Breslau) entre 1911 et 1912[1]. En 1913, elle étudie avec Lovis Corinth et Max Beckmann[1],[2].
Son mari, le Dr Joseph Marcus (1886-1961), est un haut fonctionnaire du gouvernement à Breslau et un organisateur sioniste[2],[3],[4]. Le couple s'est probablement rencontré par l'intermédiaire du groupe de randonneurs sioniste « Blau-Weiss » à Breslau[5]. Ils se sont mariés en 1917[6].
Käthe Ephraim Marcus rencontre Käthe Kollwitz en 1920 à Berlin et est influencée par sa figuration expressionniste[3].
Elle passe l'année 1925 à Paris à l'Académie de la Grande Chaumière et dans l'atelier d'André Lhote[1]. En 1932, un journal juif autrichien publie un article qui la décrit comme surtout célèbre pour son travail pour les livres pour enfants, dans lequel elle représente la lutte des enfants pour comprendre le monde dans des compositions équilibrées et des harmonies de couleurs[7].
En 1934, elle émigre avec son mari en Palestine mandataire, après avoir passé l'année 1933 en Angleterre[2],[3].
En 1947, Marcus est expulsée de son atelier de Jérusalem par les Britanniques; une grande partie de ses premières œuvres sont détruites[3]. En 1948, elle est évacuée à Ramat Gan.
Marcus fait l'objet de nombreuses expositions personnelles et rétrospectives des années 1960 aux années 1980[8]. Son art est également présent dans de grandes expositions collectives de l'art israélien dans les principaux musées de Tel Aviv et de Jérusalem. Ses peintures sont une partie du canon de l'art israélien[9], et en particulier de l'art féministe israélien[10]. Son art se caractérise, selon les mots d'un critique, par « une atmosphère de mélancolie, de solitude et d'aliénation. Elle a souvent peint des portraits de mères et des enfants, de femmes déconcertées et solitaires dans des environnements hostiles, de nouveaux immigrants et de camps de transit[3]. »
En 1961, elle publie un livre intitulé Out of My Life[4].
Elle meurt en 1970 à Ramat Gan, en Israël[1].