Isabel Marey-Semper est diplômée de l'Ecole normale supérieure. Elle est titulaire d'un doctorat en neuro-pharmacologie de l'Université Paris Pierre et Marie Curie et d'un MBA du Collège des ingénieurs, Paris.
Isabel Marey-Semper a notamment occupé le poste de directeur de la stratégie des branches céramiques, plastiques et abrasifs de Saint-Gobain en 2002 avant de prendre en charge le plan et la stratégie du groupe. En 2006, elle intègre Thomson en tant que directeur des opérations de la division propriété intellectuelle et licences. Un an plus tard, elle est nommée directrice de la stratégie et de l'innovation de PSA Peugeot Citroën.
En 2010, Isabel Marey-Semper rejoint L'Oréal au poste de directrice des moyens communs au sein de la recherche & innovation avant d'être nommée directrice de la recherche avancée du groupe de cosmétiques.
