Питер Джин Эрнандес родился и вырос в Вайкики, районе Гонолулу (Гавайи) в семье с пуэрториканскими и филиппинскими корнями. В 2 года мальчик получил кличку «Бруно» поскольку он был круглолицым ребёнком и в честь известного в то время рестлера Бруно Саммартино. Оба родителя мальчика занимались музыкой, и он рос под влиянием различных музыкальных веяний, таких как регги, рок, хип-хоп и R&B. В юности он увлекался творчеством Майкла Джексона, Элвиса Пресли, The Isley Brothers и The Temptations.

В 1990 году Марс появился в MidWeek в роли «Маленького Элвиса» и в эпизодической роли в фильме Медовый месяц в Лас-Вегасе в 1992.

В 2003 Марс переехал в Лос-Анджелес для того, чтобы начать заниматься музыкой. В том же году он придумал свой псевдоним. В 2006 году Бруно Марс подписал контракт с лейблом Atlantic Records. Первое время он в основном занимался написанием песен для других исполнителей и продюсированием.

До того как стать успешным соло-исполнителем, Бруно Марс стал автором песен Александры Бёрк, Тревиса Маккоя, Адама Левина, Брэнди, Шона Кингстона, Флоу Райды и Sugababes. Его первым появлением в качестве музыкального исполнителя стало участие в записи альбома Animal группы Far East Movement. Популярность пришла после песен B.o.B «Nothin' on You» и «Billionaire» Трэвиса Маккоя, где Бруно Марс был и исполнителем, и соавтором. 11 мая 2010 года Бруно Марс выпустил EP It's Better If You Don't Understand, занявший 99 место в Billboard 200. В августе 2010 стал соавтором сингла Cee Lo Green «Fuck You!». 12 сентября он выступил на церемонии MTV Video Music Awards 2010 с B.o.B и Хэйли Уильямс.

Дебютный альбом Бруно Марса Doo-Wops & Hooligans вышел 4 октября 2010 года. Первым синглом стала песня «Just the Way You Are», изданная 19 июля 2010 и возглавившая Billboard Hot 100. Следующими двумя синглами стали «Liquor Store Blues» и «Grenade». С октября 2010 Бруно Марс выступал на разогреве концертов тура Maroon 5 в поддержку их альбома Hands All Over.

Doo-Wops & Hooligans дебютировал на 2 месте альбомного хит-парада Billboard 200. Альбом получил положительные рецензии музыкальных критиков

19 сентября 2010 Бруно Марс был арестован в Лас-Вегасе за хранение кокаина. В разговоре с полицейскими он утверждал, что произошедшее является его «глупостью», и что он раньше «никогда не употреблял наркотики». Слушание суда состоялось 4 февраля 2011, и Марс мог бы получить срок в 4 года и штраф в 50000 долларов за хранение 2,6 граммов кокаина. Тем не менее в итоге Бруно приговорен к 200 часам общественных работ, он должен выплатить штраф в размере 2000$ и посетить занятия, посвященные теме вреда наркотиков. Если у него не будет никаких других проблем с законом в течение года, то обвинение будет снято и это никак не отразится на его биографии