Nacida en Montevideo, Uruguay, Marisa Pedemonte se graduó como Doctora en Medicina en 1984 en la Facultad de Medicina de la Universidad de la República, Uruguay. Cuando era una joven estudiante, se unió al Laboratorio de Neurofisiología, que en ese momento estaba bajo la dirección del Prof. Dr. Ricardo Velluti, trabajando en el procesamiento de la información auditiva y los ritmos biológicos, principalmente el ciclo del sueño-vigilia en modelos animales. En 1991 recibió el título de Doctora en Ciencias Biológicas en la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República. Montevideo, Uruguay. La investigación se desarrolló con dos Becas Doctorales (1986-1987 y 1989) en el Departamento de Investigación, Hospital Ramón y Cajal de Madrid, España, bajo la dirección del Prof. Elio García-Austt y en Uruguay (1998).

Desde 1981 hasta 2007 fue Ayudante, Asistente y Profesora Adjunta de Fisiología, la mayor parte del tiempo en régimen de Dedicación Total (investigación y docencia), en la Facultad de Medicina de la Universidad de la República. 

Desde el 2006 es Profesora Catedrática de Fisiología en la Facultad de Medicina de la Universidad CLAEH (Centro Latinoamericano de Economía Humana), en Punta del Este, Uruguay. 

Fue invitada como profesora desde 1999 hasta 2018 en la Universidad Pablo de Olavide, España, participando en un curso de posgrado de «Neurociencia y biología del comportamiento».

Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores y fue profesora asociada en un Programa de Investigación de Ciencias Básicas, PNUD-Unesco-Uruguay (PEDECIBA) desde 1994 a 2021.

Ha recibido reconocimientos académicos: «Premio en Biología» de TWAS (Academia de Ciencias del Tercer Mundo, 1990); «Gran Premio Nacional de Medicina» de la Academia Nacional de Medicina de Uruguay (1999); Premio de Ciencias Básicas, PEDECIBA-PNUD-Unesco (1999). Recibió Becas IBRO (Organización Internacional de Investigación del Cerebro, 2008), Conicyt-Bid, FULBRIGHT Fellowship y del Instituto de Cooperación Iberoamericano.

Fue invitada como conferencista en América Latina (Brasil, Argentina, Perú, Chile, Colombia, Ecuador, Venezuela, México), Europa (España, Italia) y Estados Unidos (California, UCLA). También fue invitada como profesora visitante de investigación, por el profesor Dr. Peter M. Narins al Departamento de Ciencias Fisiológicas, UCLA, USA, en varias oportunidades (1992, 1995, 1999).

En la práctica clínica, creó en el 2006 el «Centro de Medicina del Sueño» en Punta del Este, Uruguay, donde se desarrollan actividades académicas, de asistencia médica e investigación.

Desde el 2019 forma parte del grupo CISU (Centro Interdisciplinario de Sueño del Uruguay), grupo de profesionales abocados a la clínica, paraclínica, investigación y docencia en medicina del sueño.

Marisa Pedemonte ha dedicado las últimas cuatro décadas a la investigación en neurociencias enfocándose en el estudio de la información del procesamiento auditivo y su relación con los ritmos biológicos como el theta del hipocampo, los ritmos autónomos y el ciclo de sueño-vigilia; pasando de los modelos animales a la investigación humana, explorando campos básicos y clínicos.

En los últimos 15 años, ha inventado y desarrollado, junto con un equipo multidisciplinario de médicos, ingenieros y audiólogos, un tratamiento para pacientes con tinnitus que consiste en la estimulación del sonido durante el sueño. En los últimos años este tratamiento fue certificado por la Comunidad Europea (CE) y la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, USA) y se aprobaron dos patentes internacionales en la Oficina de Patentes de los Estados Unidos (USPTO, US 9.282.917 B2 y US 9.301.714 B2) y la aplicación recibió la Medalla de Oro por Diseño Biomédico en los Estados Unidos (2017).

De 2006 a 2018 dirigió el Máster en línea «Fisiología y medicina del sueño» curso virtual de las universidades Pablo de Olavide y de Murcia en asociación con Viguera Editores, en España.

Desde 2017 se ha dedicado a la enseñanza en línea de la medicina del sueño desde su propio sitio web, Centro Virtual de Postgrados (www.cevipo.com), con cursos virtuales, online, webinars, seminarios presenciales.

Desde 2012 dirige un curso de posgrado: «Diplomado Latinoamericano en Medicina del Sueño», para la formación integral en medicina del sueño. Es un curso itinerante por Latinoamérica, intensivo, presencial, con talleres prácticos para médicos, psicólogos, licenciados, técnicos, odontólogos y todo el personal de salud dedicado a la medicina del sueño, con ediciones hasta el presente en Uruguay, Colombia y Perú.

Hasta la fecha, el producto de este trabajo es más de cincuenta publicaciones internacionales de investigación original, veintidós capítulos de libros y más de ciento veinte comunicaciones a congresos internacionales.