Marta Ottlová se narodila 22. února 1946 v Kladně do hudební rodiny. Její matka byla učitelkou, houslistkou, klavíristkou a pěvkyní, otec byl vysokoškolským pedagogem a varhaníkem v unhošťském kostele. Ottlová již od útlého dětství docházela do hudební školy, kde se učila hře na klavír. Na popud rodičů, kteří měli starost o její perspektivní budoucnost, však nakonec vystudovala obor zahraniční obchod na střední ekonomické škole. Protože se ale hudby nechtěla vzdát, chodila paralelně na soukromé lekce k profesorce z Akademie múzických umění v Praze Anně Máchové-Heryánové.
Po maturitní zkoušce se definitivně rozhodla, že hru na klavír opustí. Našla totiž zalíbení v hudební historii. Tento obor ale nebyl v daném roce na Univerzitě Karlově otevřen. Z toho důvodu, a na radu jejího otce, začala pracovat v tehdy novém Ústavu pro hudební vědu (dnes známém pod názvem Akademie věd České republiky) jako brigádnice. O rok později se studijní obor konečně otevřel a nastoupila na Filozofickou fakultu Univerzity Karlovy, kde absolvovala obor Dějiny hudby (1965–1970). Jejími pedagogy byli mimo jiné skladatelé Petr Eben a Vladimír Sommer, muzikologové Ivan Vojtěch a František Hrabal.
V letech 1971–1992 pracovala v Ústavu teorie a dějin umění (Ústavu hudební vědy). Současně absolvovala postgraduální studium hudební teorie na Akademii múzických umění v Praze. Titul PhDr. získala na základě práce Tektonické problémy ve studijních skladbách Bedřicha Smetany. V období 1971–1990 působila jako členka české sekce a zároveň redaktorka mezinárodního projektu Répertoire International de Littérature Musicale.
V roce 1981 iniciovala společně s Milanem Pospíšilem a Tomášem Vlčkem vznik sympozia v rámci plzeňského mezioborového Smetanova festivalu (dnes ho známe pod názvem Smetanovské dny). Sympozium se věnovalo problematice hudby 19. století v Plzni. Na Smetanově festivalu se aktivně podílela, mimo jiné jako dramaturgyně, a připravila k vydání několik sborníků navazujících na plzeňská sympozia.
Jako vědecký garant stála za mezinárodními konferencemi připomínajícími výročí Antonína Dvořáka v roce 1991 i Bedřicha Smetany v letech 1994 a 2004.
Od roku 1991 přednášela na Filozofické fakultě Univerzity Karlovy. V Ústavu hudební vědy na Filozofické fakultě Univerzity Karlovy působila od roku 1992 jako odborná asistentka a o čtrnáct let později jako docentka. Od roku 1994 byla editorkou sborníku Ústavu hudební vědy Filozofické fakulty Univerzity Karlovy Miscellanea musicologica.
V roce 2005 v oboru hudební vědy habilitovala prací Jiné pohledy. Deset muzikologických kapitol k problematice 19. století. V letech 2005–2007 byla hostující profesorkou na New York University in Prague. V roce 2016 ne zcela dobrovolně opustila místo vyučující v Ústavu hudební vědy.
V roce 2021 poskytla Opeře PLUS rozhovor, ve kterém se mimo jiné vyjádřila k novodobému režijnímu pojetí oper, mluvila o dnešní situaci v oblasti muzikologického bádání, významu hudební vědy pro posluchače či hovořila o tom, v čem spočívá práce muzikologa.
Dlouhodobě spolupracovala s Muzeem Bedřicha Smetany. Publikovala recenze i články ke gramofonovým nahrávkám. Dlouhodobě spolupracovala s Českou filharmonií a Českým rozhlasem. Byla součástí mezinárodního týmu, který edičně zpracovává dílo Giacoma Meyerbeera. Podílela se rovněž na vybraných heslech v řadě významných hudebních lexikonů a slovníků, mimo jiné The New Grove Dictionary of Music and Musicians, Die Musik in Geschichte und Gegenwart, Hudební divadlo v českých zemích: osobnosti 19. století, Slovník české hudební kultury či Österreichisches biographisches Lexikon 1815–1950. Je autorkou velkého množství knih, z nichž můžeme připomenout kupříkladu Bedřich Smetana a jeho doba, Naše Itálie, Muzeum Bedřicha Smetany, Proudy české umělecké tvorby 19. století. Sen a ideál, kterou napsala společně s Milanem Pospíšilem, a Slavme slavně slávu Slávóv slavných“: Slovanství a česká kultura 19. století. Absolvovala studijní a badatelské pobyty v Londýně, Curychu, Vídni a Bayreuthu. Účastnila se kongresů v New Orleans, Saarbrückenu, Berlíně, Výmaru, Drážďanech, Schloss Thurnau i ve Vídni.
Dokázala o historických osobnostech a událostech hovořit s velkým zaujetím i humorem. Fakta vždy okořenila i zákulisními historkami. Ráda přirovnávala osobnosti z 19. století se současníky a upozorňovala na fakt, že se lidstvo od té doby příliš nezměnilo. Přesto však neuznávala křížení klasické hudby s novodobými žánry.
Marta Ottlová zemřela v úterý 3. února 2026. Zádušní mše se uskuteční v sobotu 7. března 2026 od 11:00 hodin v Unhošti.
