Marie-Chloé Boulanger obtient en 2000, son diplôme de baccalauréat en biologie cellulaire et moléculaire de l’Université Concordia. En 2005, elle complète des études de doctorat en médecine expérimentale à l’université McGill.

Elle reçoit une bourse du FRQS afin de poursuivre des études postdoctorales au centre de recherche en cancérologie de l’Hôtel-Dieu de Québec, où elle étudie la signalisation dans les cellules cancéreuses. Elle a ensuite occupé un poste de professionnelle de recherche au centre de recherche de l’Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec.

En 2022, elle devient professionnelle scientifique à l’INESSS, où elle rejoint la direction de l’évaluation et de la pertinence des modes d'intervention en santé.