Pia Marais est née à Johannesbourg et a grandi en Afrique du Sud, en Suède et en Espagne. Elle a fait des études d'arts plastiques et de photographie aux Beaux-Arts de Londres et d'Amsterdam puis de Düsseldorf avant d'intégrer la DFFB (Deutsche Film- und Fernsehakademie Berlin - équivalent berlinois de la FEMIS) en section réalisation.Après avoir été directrice de casting et assistante à la réalisation, elle a réalisé son premier film Trop Libre, sélectionné dans de nombreux festivals. Il a remporté plusieurs prix dont le Tiger Award au Festival de Rotterdam en 2007. A l'âge d'Ellen, son deuxième long-métrage, a été développé au sein de La Résidence du Festival de Cannes et a été présenté en sélection officielle des festivals de Locarno et de Toronto en 2010.
