Marina Goljadkina ha iniziato a praticare il nuoto sincronizzato a Donec'k, sua città natale in Ucraina, all'età di otto anni. Nel 2012 ha fatto il suo debutto internazionale, ottenendo i primi prestigiosi successi con le tre medaglie di bronzo vinte ai Mondiali di Barcellona 2013, partecipando al libero combinato e come atleta di riserva nei programmi libero e tecnico della gara a squadre.
Nel 2015 ha acquisito la cittadinanza russa e si è trasferita a Mosca. Entrata a far parte della squadra titolare della Russia, agli Europei di Londra 2016 è due volte medaglia d'oro nel programma tecnico della gara a squadre e nel libero combinato. Con la squadra russa diventa anche campionessa mondiale aggiudicandosi il programma tecnico e quello libero ai campionati di Budapest 2017.