Après une courte expérience théâtrale, Marc Lavoine, en parallèle à son intense activité musicale, commence sa carrière d'acteur à la télévision, dans la série Pause-café (1981). Mais c'est deux ans plus tard qu'il apparaît pour la première fois sur grand écran, dans Frankenstein 90 d'Alain Jessua. Au générique de L'Enfer (1994) de Claude Chabrol, il tente de se détacher de son image de chanteur séducteur en jouant notamment un troublant et ambigu officier phalangiste aux côtés de Jean-Louis Trintignant dans Fiesta (1995) ou un aristocrate déluré dans Blanche (2002) de Bernie Bonvoisin.
L'ancien journaliste de Studio Marc Esposito décèle rapidement les talents de comédien de Marc Lavoine et essaie de les exploiter au mieux en l'invitant à participer au quatuor d'amis du Coeur des hommes (2003). Forts du succès remporté par ce film de potes, les deux hommes poursuivent leur collaboration avec Toute la beauté du monde (2005) et Le Coeur des hommes 2 (2007). Egalement courtisé par Neil Jordan, il joue dans L'Homme de la Riviera (2003), qui reste sa seule expérience dans le cinéma américain à ce jour.
Le brun ténébreux s'essaye également au doublage en prêtant sa voix de velours à Darkos dans la version française du film d'animation Arthur et les Minimoys (2006) de Luc Besson. Il retrouve ce personnage pour le dernier volet de la trilogie en 2010 et, entre les deux, double le fourbe Taï Lung, vilain de Kung Fu Panda (2008).
Marc Lavoine prend aussi part à quelques comédies romantiques, ainsi il succombe au charme de Carole Bouquet dans Si c'était lui... (2007) puis à celui de Barbara Schulz dans Celle que j'aime (2009) d'Elie Chouraqui qui l'avait déjà dirigé, treize ans plus tôt, dans Les Menteurs. Le comédien tourne également dans des comédies pures et est successivement à l'affiche des Meilleurs amis du monde de Julien Rambaldi (2010) et des Tribulations d'une caissière (2011) réalisé par le frère de ce dernier, Pierre Rambaldi.
Cependant, avec Liberté (2010) de Tony Gatlif, Marc Lavoine aborde une thématique nettement plus grave et tragique, puisqu'il porte sur ses épaules un film évoquant le sort tragique réservé aux Roms et Tsiganes par le régime Nazi. Il change encore une fois de registre, deux ans plus tard, en incarnant son premier vrai méchant de cinéma (hors films d'animation) : un policier corrompu dans Mains armées de Pierre Jolivet.
Filmographie complète de Marc Lavoine avec mes notes sur 20
Le Coeur des hommes 3 de Marc Esposito - Sorti en salle en 2013
Mains armées de Pierre Jolivet - Sorti en salle en 2012 13
Les Tribulations d'une caissière de Pierre Rambaldi - Sorti en salle en 2011 11
Arthur 3 La Guerre des Deux Mondes de Luc Besson - Sorti en salle en 2010 12
Kung Fu Panda (2008), de Mark Osborne 17
Si c'était lui... (2007), de Anne-Marie Etienne 13
Le Coeur des hommes 2 (2007), de Marc Esposito 17
Arthur et les Minimoys (2006), de Luc Besson 15
Toute la beauté du monde (2006), de Marc Esposito 15
L'Homme de la Riviera (2003), de Neil Jordan
Le Coeur des hommes (2003), de Marc Esposito 16
Blanche (2002), de Bernie Bonvoisin 12
Ma femme est une actrice (2001), de Yvan Attal 15
Cantique de la racaille (1998), de Vincent Ravalec
Le Double de ma moitie (1998), de Yves Amoureux 6
Les Menteurs (1996), de Elie Chouraqui
Fiesta (1995), de Pierre Boutron
L'Enfer (1994), de Claude Chabrol 17
Frankenstein 90 (1984), de Alain Jessua