Mario Klemens se narodil 3. října 1936 v Chlumci nad Cidlinou do rodiny knihtiskaře a novináře. Jeho babička vedla v domě, kde žili hudební školu, rodiče byli také amatérskými hudebníky.
Absolvoval gymnázium v Poděbradech a po maturitě se pokusil dostat na pražskou konzervatoř, kam však pod tlakem okolností nestihl vykonat talentovou zkoušku. Odešel k tetě do Liberce, kde dva roky studoval hudební školu s pedagogickým zaměřením. V roce 1959 pak přestoupil na konzervatoř rovnou do třetího ročníku k dr. Václavu Smetáčkovi.
Povinná vojenská služba, kterou musel absolvovat po studiu na konzervatoři, se podepsala na jeho zdravotním stavu, kdy nemohl hrát na žádný hudební nástroj. Díky tetě z Liberce nastoupil jako kulturní referent v libereckém Jedličkově ústavu, kde vedl pěvecký sbor. Poznal zde také svou budoucí ženu, která zde pracovala jako rehabilitační sestra.
V roce 1962 složil přijímací zkoušky na AMU, oficiálně však nebyl přijat – politicky nevyhovoval. Musel se za něj zaručit profesor Miloš Sádlo.
V roce 1966 se Mario Klemens zúčastnil soutěže v Besanconu, kde zvítězil, ač mu vedení školy neposkytlo žádnou podporu. Jak sám vzpomíná, peníze z výhry připadly hudební organizaci Pragokoncert, jemu zbyly ze soutěže hodinky, váza a 100 korun navíc k výplatě v Divadle J. K. Tyla v Plzni, kde v té době pracoval, aby uživil rodinu. Tam také díky svému učiteli Bohumíru Liškovi, který působil i v rozhlasovém orchestru a amatérském orchestrálním sdružení západočeských učitelů, dostal příležitost k dirigentské praxi. Liška mu totiž po svém odchodu do Prahy přenechal část svých povinností. „On mi prostě na vrátnici nechal vzkaz, že od příštího koncertu už budu dirigovat já,“ vzpomínal Mário Klemens.
Od roku 1970 do roku 1972 působil ve Státním souboru písní a tanců, zde se seznámil s Václavem Trojanem, se kterým spolupracoval například na Plickově konceptu Zlatá Brána. Také dostal první příležitosti ke spolupráci se Symfonickým orchestrem hl. m. Prahy FOK a Českou filharmonií, později i s rozhlasovým a filmovým orchestrem. Po dvou letech odešel do Košic, kde vedl krátce založený orchestr.
V roce 1976 se Mário Klemens vrátil do Prahy, učil na státní konzervatoři dirigování a orchestrální hru. Poté začal dirigovat ve Filmovém symfonickém orchestru – během osmdesátých let natočil hudbu k drtivé většině filmů, sám odhadoval, že by jich mohlo být kolem 150. Stál také za koncertním repertoárem FISYO, se kterým vystupoval například i na festivalu Pražské jaro.
V letech 1990 až 1994 působil opět jako pedagog na pražské konzervatoři, kde učil dirigování.
Mario Klemens zemřel 11. ledna 2025.
