Bianchi si è diplomato come tecnico di ricerca biochimica presso l'istituto di ricerche farmacologiche "Mario Negri" (IRCCS) e, successivamente, ha iniziato a lavorare presso l'Istituto FIRC di oncologia molecolare (IFOM) di Milano, per poi diventare divulgatore scientifico per la Fondazione Umberto Veronesi.

Ha ricoperto il ruolo di ambassador per Expo 2015 e quello di direttore artistico per la Milano Food & Wellness (manifestazione dedicata all'alimentazione e all'attività fisica). Dopo la nascita della sua primogenita si è dedicato all'alimentazione durante gravidanza, allattamento e svezzamento, seguendo contemporaneamente la dieta di sportivi come Federica Pellegrini, Filippo Magnini e i fratelli Maria e Tommaso Marconi.

Nel 2013 col libro Un anno in cucina con Marco Bianchi ha ottenuto il Premio Bancarella della Cucina e nel 2016 gli è stato attribuito alla Camera dei deputati il premio America della Fondazione Italia USA.

Nel 2019 ha fatto coming out.