W swojej karierze była mistrzynią Europy na 100 m aż trzy razy z rzędu: w 1978 w Pradze, 1982 w Atenach i w 1986 w Stuttgarcie. Nie udało się to żadnej innej europejskiej sprinterce. W 1983 poprawiła swój rekord na 10,81 s, ale w 1984 straciła go na rzecz Amerykanki Evelyn Ashford. Do 1994 była rekordzistką Europy. W 1983 zdobyła złoty medal mistrzostwach świata w Helsinkach. Göhr pięć razy z rzędu triumfowała w biegu na 100 metrów podczas Pucharu Europy w Lekkoatletyce (1979-1987). W 1985 była w składzie (biegła na ostatniej zmianie) wschodnioniemieckiej sztafety (razem z Silke Gladisch-Möller, Sabine Rieger-Günther i Ingrid Auerswald-Lange), która ustanowiła czasem 41,37 s rekord świata, poprawiony 11 sierpnia 2012 przez sztafetę Stanów Zjednoczonych. Była halowa rekordzistka świata w biegu na 60 metrów. Marlies Göhr jest pierwszą sprinterką w historii która przebiegła 100 metrów w czasie poniżej 11 s.