Marcel Sendrail est né à Toulouse le 31 août 1900. Sa famille maternelle comptait deux générations de juristes. Sa famille paternelle était totalement paysanne. Son père fut le premier à avoir fait des études pour devenir vétérinaire, professeur, puis directeur de l'Ecole de Toulouse. Ayant perdu sa mère à deux ans, il a une enfance solitaire et studieuse. Adolescent, avec ses camarades du Lycée de Toulouse, il occupe ses loisirs à faire du théâtre et des essais poétiques mais sa famille l'oriente vers les études médicales.
Le contact avec l'hôpital des années 20 est une rude épreuve et Marcel Sendrail connaît des années de doute et d'incertitude et même la tentation d'abandonner la médecine. Cependant, ses lectures nourrissent sa réflexion personnelle : il découvre Valéry, Proust, Claudel, Rilke… Il passe brillamment examens et concours. Agrégé de médecine à 30 ans, il consacre beaucoup de soin à son enseignement, illustrant ses cours d'images souvent empruntées aux arts plastiques. De ses voyages d'agrément en Espagne, Italie ou Grèce, il tire la matière de conférences qui lui vaudront une renommée certaine dans le public toulousain.
1935, date de la mort de son père, est l'année des engagements : mariage avec Marie Pesqué, médecin phtisiologue, et élection à la mairie de Clermont-le-Fort, charge qu'il assumera jusqu'à sa mort. Mobilisé en 1939, il est affecté à un laboratoire de détection des gaz de combat du côté de Saint-Omer, puis à la direction d'un hôpital à Autun. Revenu à Toulouse, il est chargé de distribuer aux diabétiques du grand Sud-Ouest l'insuline, alors rationnée. Un livre de synthèse, « l'Hyperinsulinie » (1947), rassemblera les observations accumulées au long de sa pratique de clinicien et d'expérimentateur.
Les Académies toulousaines lui ont ouvert leurs portes (Société de Médecine, Académie des Sciences, Académie des Jeux Floraux) ainsi que diverses Académies nationales : Société française d'Endocrinologie, Association des Diabétologues de Langue française, Comité international de Lourdes, Académie nationale de médecine (Membre correspondant).
Jusqu'à sa retraite en 1971, il occupa la chaire de Pathologie expérimentale à la Faculté de Toulouse, poursuivant en laboratoire des recherches expérimentales en même temps qu'un travail de réflexion personnelle qui s'exprimait dans la rédaction de nombreux articles (éditoriaux du Concours médical ou contribution à des ouvrages collectifs). La retraite lui permit de consacrer plus de temps à un travail historique, une « Histoire des maladies, Essai sur la pathologie des civilisations humaines », que la mort ne lui permit pas de terminer.