Margaret Murnane urodziła się 23 stycznia 1959 roku w Limerick, Irlandia. Murnane jest fizykiem zajmującym się optyką na JILA i University of Colorado w Boulder. Zdobyła tytuł licencjata i magistra na University College Cork w Irlandii oraz doktorat na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. W ramach swej pracy doktorskiej Murnane zbudowała laser, który wytwarza superkrótkie impulsy, o czasie trwania rzędu 100 femtosekund. W 1990 roku Murnane wraz ze swym mężem fizykiem Henrym Kapteynem uruchomiła laboratorium optyki, i przesunęła granice ogniskowania światła. Jej zespół zoptymalizował kryształ szafiru domieszkowany tytanem przeznaczony do budowy superszybkich laserów z impulsami o czasie trwania poniżej 10 fs. Jest również pionierem wysiłków zmierzających do generowania laseropodobnych impulsów promieniowania rentgenowskiego, które umożliwią analizę próbek chemicznych i biologicznych.