Blessé et prisonnier pendant la première guerre mondiale, Marcel Plaisant est décoré de la croix de guerre 1914-1918. Après l'armistice, il est candidat aux élections législatives dans le Cher, où il est élu député le 16 novembre 1919.
A deux reprises, en 1929 et 1938, il se présente avec succès aux élections sénatoriales dans son département. Comme à la Chambre des députés, il consacre son mandat parlementaire à l'étude des problèmes de politique internationale.
Le 10 juillet 1940, il compte parmi les 80 parlementaires qui votent contre la délégation des pouvoirs constituants au maréchal Pétain.
Il refuse toute complaisance à l'égard de l'occupant et déclare, en septembre 1940, peu avant de s'engager dans la Résistance à Lyon : « n'oublions pas que l'armistice n'est pas la conquête et que nous ne devons pas pêcher par défaut d'intention de résistance ».
Arrêté par la Gestapo, incarcéré à Orléans, Fresnes et Bourges, torturé à plusieurs reprises, il doit la vie aux maquisards qui le libèrent le 21 août 1944. Membre du comité de Libération du Cher, il siège à partir de novembre 1944 à l'Assemblée consultative provisoire.
Réélu au Palais du Luxembourg en 1948, sous l'étiquette du Rassemblement des gauches républicaines, il reste sénateur jusqu'en 1958. Président de la commission des affaires étrangères, il prend activement part aux discussions portant sur la politique française à l'égard de l'Allemagne, les négociations du Pacte atlantique et la création du Conseil de l'Europe.