Après deux belles saisons universitaires avec les Tar Heels de la Caroline du Nord, il est choisi le en 13e position de la Draft 2012 de la NBA par les Suns de Phoenix, club avec lequel il signe son premier contrat professionnel le [1]. Il participe à la NBA Summer League 2012 avec les Suns et lors de son premier match, il distribue cinq passes décisives et intercepte trois ballons. Lors de la finale de la Summer League, Marshall termine avec un double-double avec 15 points et 10 passes décisives lors de la victoire 96 à 87 contre les Grizzlies de Memphis.
Le , Marshall fait ses débuts en NBA contre le Magic d'Orlando. Il ne réalise aucune statistique dans ce match. Le lendemain, il fait deux passes décisives et une interception lors de la large défaite des Suns contre le champion en titre, le Heat de Miami. Le , les Suns envoient Marshall chez le Jam de Bakersfield en D-League. Pour son premier match en D-League, Marshall termine la rencontre avec 21 points, 8 passes décisives et 2 rebonds lors de la victoire 102 à 95 contre les Warriors de Santa Cruz. Le , Marshall est rappelé par les Suns.
Le , Marshall marque 11 points et distribue 4 passes décisives dans la victoire 96 à 90 contre les Grizzlies de Memphis. Le , il termine avec 9 points, 2 rebonds et 4 passes décisives lors de la victoire 107 à 105 contre les Rockets de Houston. Le , Marshall est titularisé pour la première fois de sa carrière contre le Jazz de l'Utah ; dans ce match, il distribue 13 passes décisives, son premier match avec au moins 10 passes décisives. Sur ses trois titularisations, il distribue un total de 37 passes décisives.
Le , il rejoint les 87ers du Delaware en D-League. Pour son début avec Delaware, Marshall termine avec 31 points, 10 passes décisives, 9 rebonds et 2 interceptions dans la défaite 126 à 139 chez les Vipers de Rio Grande Valley.
Lakers de Los Angeles (2013-2014)
Le , les Lakers de Los Angeles signent Marshall. Marshall vient pour pallier les absences des meneurs des Lakers[2]. Le , Marshall est le sixième joueur différent à être titulaire au poste de meneur en 2013-2014, quand il établit ses records en carrière de points avec 20 unités et de passes décisives avec 15 unités lors de la victoire 110 à 99 contre le Jazz de l'Utah, mettant un terme à une série de six défaites consécutives, il s'agissait de la quatrième titularisation en carrière de Marshall. Lors du match suivant, il bat son record de passes décisives en distribuant 17 passes lors de la défaite chez les Nuggets de Denver.
Le , il est coupé par les Lakers.
Bucks de Milwaukee (2014-2015)
Le , il signe chez les Bucks de Milwaukee. Le , il met un terme à sa saison en raison d'une rupture antérieure du ligament de son genou droit le .
Le , il est renvoyé aux Suns de Phoenix dans un échange à trois équipes avec les 76ers de Philadelphie[3] mais blessé depuis mi-janvier il est licencié deux jours plus tard par les Suns[4].
76ers de Philadelphie (2015-2016)
Le , il signe un contrat de quatre ans chez les 76ers de Philadelphie[5]. Le , il est envoyé chez les 87ers du Delaware pour reprendre la compétition doucement à la suite de la rupture du ligament de son genou droit. Le , il est rappelé par les 76ers. Il fait ses débuts avec les 76ers le où il marque cinq points et distribue six passes décisives lors de la défaite chez les Pistons de Détroit.
Le 21 septembre 2017, il rejoint le camp d'entrainement des Bucks de Milwaukee[8] mais il est coupé le 8 octobre[9]. Plus tard, il s'engage avec les Clippers d'Agua Caliente avec qui il joue trois matchs avant d'annoncer sa retraite de joueur[10].
Kendall Marshall a repris ses études à l’UNC en 2017-2018 et a obtenu son diplôme après le semestre d’automne en décembre 2018. Il a également travaillé en étroite collaboration avec l’équipe de basketball, qui l’a désigné comme un élève entraîneur adjoint d’ici 2018-2019. Le 2 octobre 2019, il est nommé directeur du recrutement des Tar Heels[12].