Markus Amrein ist in Luzern geboren und in Emmen aufgewachsen. Nach dem Lehrerseminar arbeitete er in sozialen Institutionen und als Primarlehrer im Kanton Luzern.
Nach der Schauspielausbildung an der Hochschule der Künste in Bern, war er freischaffend tätig als Schauspieler und Sprecher. Er wirkte in verschiedenen Theaterproduktionen in der Freien Szene in Zürich, Basel und Bern mit. Seit November 1992 ist er Sprecher für die Schweizerische Bibliothek für Blinde und Sehbehinderte, für Hörspiele bei Radio SRF und Sprecher bei Radio SRF.
Bisher hatte er kleinere und grössere Nebenrollen in verschiedenen Filmproduktionen inne: So etwa in «Jagdzeit» 1994, «Le monde à l'envers» 1997 von Rolando Colla, «Einspruch» 2000 und auch in «Schmutziger Donnerstag» 2012, einem «Tatort» SRF von Dani Levy. In «Haudegen und Heiliger – Hans Waldmann und Niklaus von Flüe» spielt Markus Amrein den Eremiten Niklaus von Flüe.
