آسنسیو جزئی از ترکیب مایورکا بود که از 11سالگی با این باشگاه همراه بود. او در ۱۷ سالگی در دسته دوم اسپانیا به میدان رفت. در آن فصل، او ۵۶ بازی انجام داد و ۷ گل برای مایورکا به ثمر رساند. رئال مادرید مارکو آسنسیو را در دسامبر ۲۰۱۴ وقتی ۱۸ ساله بود و فقط ۱۴ ماه برای مایورکا بازی کرده بود، به خدمت گرفت. قیمت انتقال وی به رئال مادرید او ۳٫۵ میلیون یورو بود. او در به مدت دو فصل در تیم‌های مایورکا و اسپانیول به صورت قرضی بازی کرد و دوباره به تیم رئال مادرید بازگردانده شد. آسنسیو در ابتدای کار با حضور یک فصلی خود به عنوان پدیده لالیگا فصل ۲۰۱۵–۲۰۱۶ انتخاب شد. آسنسیو در ادامه تا پیش فصل ۲۰۱۷ لا لیگا در هر سه تورنمنت معتبر سوپرجام اروپا، سوپر جام فوتبال اسپانیا و فینال لیگ قهرمانان اروپا ۲۰۱۷ که حضور داشت، موفق به گلزنی شد. وی در تیم ملی زیر ۲۱ سال اسپانیا نیز خوش درخشید و در رقابت‌های یورو زیر ۲۱ سال اروپا ۲۰۱۷ به عنوان بهترین مهاجم مرکزی مسابقات انتخاب شد.