Après des études aux Beaux-Arts dans sa ville natale, Marta Pan arrive à Paris en 1947, où elle fait la connaissance de Brancusi. Il lui montre sa sculpture sans base Un nouveau-né, à laquelle il impulse un petit mouvement, geste qui sera déterminant pour la suite de la carrière de M. Pan. Elle acquiert la nationalité française (1952) et fréquente l’atelier de Le Corbusier où elle rencontre le plus proche collaborateur de ce dernier, l’architecte André Wogenscky, qui deviendra son mari. Elle attache de l’importance au lien de l’œuvre avec son environnement et, dès ses débuts, s’intéresse aux formes organiques, qu’elle transpose dans un langage plastique abstrait. Ses premières sculptures sont composées d’éléments combinés, modulables, qui conservent chacun leur indépendance. Le mouvement – de l’eau, car ses sculptures sont le plus souvent installées sur des plans d’eau – induit une série de variations de formes, suivant un rythme infini (Sculpture flottante, 1961). Elle utilise d’abord le bois (1954-1960) et certaines œuvres (Équilibre, 1957 ; Teck, 1958) serviront de décors pour des spectacles de danse contemporaine, inspirant même des chorégraphies (Maurice Béjart). Balance en deux constitue sa première commande monumentale réalisée pour le parc du musée Kröller-Müller d’Otterlo, aux Pays-Bas (1961). Suivront d’autres œuvres : pour la Maison de la culture de Grenoble, en collaboration avec son mari (1967) ; pour la faculté de médecine de Saint-Antoine (1964) ; pour le Parlement européen de Luxembourg ; pour les entrées de la station de métro Auber (1972). Elle exploite les qualités nouvelles des matériaux industriels les plus récents comme l’aluminium oxydé, le Plexiglas ou le polyester.

Elle réalise un Mur d’eau pour l’entrée du bâtiment de l’assemblée régionale de Rennes (1984) et un Parcours flottant (1986) dans le domaine de Kerguéhennec à Bignan (Morbihan). « Car l’eau structure et tient », affirme l’artiste, qui cherche « un ailleurs, un monde serein en rupture avec ce qui l’entoure ». « Une enclave de paix. Et de silence. Le bruit de l’eau fait partie du silence », ajoute-t-elle. La galerie Arnaud, à Paris, a soutenu son travail en l’exposant régulièrement (1952-1968), en même temps que les musées qui lui ont consacré des rétrospectives (Stedelijk Museum d’Amsterdam, 1961 ; palais des Beaux-Arts de Bruxelles, 1961 ; University of Southern California, 1972). Elle est présente au salon Réalités nouvelles (depuis 1950), au Salon de la jeune sculpture (depuis 1952), à la Triennale de Milan, au salon Comparaisons, à la Biennale de Paris, au Salon de mai ou à la Biennale d’Anvers. Le couple a laissé à Saint-Rémy-lès-Chevreuse (1952) une maison-manifeste, construite par André Wogenscky, ouverte sur la nature, avec laquelle ses sculptures en acier dialoguent.