ניקולו, אביו של מרקו, ומָאפיוֹ, דודו של מרקו, היו סוחרים מצליחים במסחר עם המזרח. הם יצאו מוונציה באיטליה למסעם הראשון לאסיה דרך הלבנט (חופו המזרחי של הים התיכון) בשנת  1254, בעת שאשתו של ניקולו היתה בהריון עם מרקו. השניים הגיעו לחאנבאליק (כיום בייג'ינג) בשנת 1266. הם חזרו מסין כשליחיו של קובלאי חאן המונגולי. בידיהם היה מכתב לאפיפיור הקורא לו לשלוח למונגוליה אנשים משכילים שיוכלו ללמד את המונגולים את דרך החיים באירופה.

מרקו נולד בשנת 1254 ואמו מתה בלידה. בשנת 1271 יצאו האחים ניקולו ומאפיו למסעם השני למזרח ולקחו עמם גם את מרקו בן ה- 17-16. הם נחתו בעכו הצלבנית ונציג האפיפיור בעיר, תיאובלדו ויסקונטי הודיעם כי לא יוכלו להמשיך במסעם ללא היתר מן האפיפיור. הם יצאו מעכו לירושלים, ביקרו בכנסיית הקבר והצטיידו בשמן. תחנתם הבאה היתה בארמניה ושם התבשרו כי אותו תיאובלדו, בעת שירותו בעכו, נבחר להיות האפיפיור גרגוריוס העשירי. הם חזרו אפוא לעכו וקיבלו ממנו את ההיתר המיוחל.
רחוב השוק הפעיל בעיר העתיקה של עכו נקרא על שמו של מרקו פולו.