Tidlig en morgen ringer Martha til søsteren sin fra en telefonkiosk. Hun har rømt fra gården i fjellene hvor hun i to år har levd under navnet Marcy May i et kultlignende kollektiv. Søsteren oppfatter at Martha har forandret seg – hun er rolig på utsiden, men preget av en konstant engstelse, og har fått et i overkant komfortabelt forhold til nakenhet. Gjennom en sømløs flyt mellom fortid og nåtid avdekkes Marthas gåtefulle historie, idet hun prøver å få orden på tankene og seg selv.
Sean Durkins kritikerroste debutfilm var en av årets store overraskelser på Sundance-festivalen. Elizabeth Olsen – lillesøsteren til tvillingene – forbløffer med sitt subtile spill, og klarer å få frem uroligheten i Marthas psyke. Filmen er behersket og tilbakeholden, forsterket av et mykt og nydelig foto, men samtidig preges man som tilskuer av en intens og eskalerende uro som henger fast i en lenge etter at man forlatt kinosalen.
Sean Durkins kortfilm MARY LAST SEEN, fikk en varm velkomst etter premieren under Sundance Film Festival i 2010. Dette resulterte i at den ble tildelt Prix SFR under den Internasjonale Filmfestivalen i Cannes samme år. MARTHA MARCY MAY MARLENE er Durkins første spillefilm. Selv var han student ved Tisch School of the Arts i New York og medstifter av Borderline Films.