Après des études de droit à Genève et à Paris, Marguerite Cramer s’orienta dans un premier temps vers la recherche historique et mena des travaux qui lui valurent d’être nommée professeure d’histoire à l’Université de Genève en 1918. Une carrière universitaire vite interrompue puisqu’en novembre 1918, pendant son premier semestre d’enseignement, elle fut appelée à rejoindre le CICR. Ce faisant, elle suivait la voie tracée par son grand-père et trois de ses cousins qui l’avaient précédée au sein de l’institution. En 1920, elle resserra encore ses liens avec le CICR en épousant un de ses délégués.

À cette époque, rejoindre le CICR n’avait rien d’évident pour une femme et la nomination de Marguerite Cramer suscita des réactions mitigées parmi les membres du Comité international. Parce qu’elle était une femme, certains s’inquiétèrent du précédent que cela créerait au sein d’une organisation internationale. Parce qu’elle était genevoise, l’on craignait que cela ne relance de vieilles polémiques sur la politique de recrutement du CICR et sur la composition exclusivement suisse de ses membres.

L’un d’entre eux, Adolphe d’Espine, fit des objections théoriques et s’interrogea sur l'opportunité de cette décision. Il déclara : « Mademoiselle Cramer a tous les titres pour faire partie du comité, auquel a siégé son grand-père, mais le moment est-il très choisi ? » Gustave Ador, alors président du CICR, reconnaît « les qualités hors ligne de la candidate, tout en pensant que cette nomination féminine, la première dans un organe international, surprendra à l’étranger ». Visionnaire, Jacques-Barthélémy Micheli se montra pour sa part plus optimiste : « Je crois que nommer une femme ne serait pour le Comité international qu’une heureuse initiative, qui serait appréciée même par les antiféministes. »

En réalité, Marguerite Cramer avait commencé à collaborer avec le CICR dès les premières années de la Première Guerre mondiale. Elle concourut ainsi à la création de l’Agence internationale des prisonniers de guerre. Première femme à exercer des responsabilités diplomatiques pour le CICR, elle mena des missions à Berlin, à Copenhague et à Stockholm en mars, en avril puis en décembre 1917. Elle prit part aux conférences franco-allemandes de Berne, organisées par le CICR à la demande du gouvernement suisse, qui permirent en 1918 de procéder au rapatriement de prisonniers de guerre. Elle joua un rôle décisif dans l’élaboration des conventions internationales relatives à la protection des militaires et des victimes civiles de la guerre. Elle fut également l’une des chevilles ouvrières du projet à l’origine de la Convention de Genève de 1929 sur le traitement des prisonniers de guerre. En outre, elle participa en 1934 au projet dit de Tokyo, une nouvelle convention internationale dont l’ambition était de protéger les civils de nationalité étrangère se trouvant en territoire ennemi, en garantissant à ceux-ci un traitement au moins égal à celui des prisonniers de guerre.

Durant la Seconde Guerre mondiale, Marguerite Cramer se consacra au travail de l’Agence centrale des prisonniers de guerre. Avec plusieurs de ses collègues, elle tenta à plusieurs reprises de convaincre le Comité – et en particulier ses présidents Max Huber et Carl J. Burckhardt – de la nécessité d’une action résolue pour protéger les civils (otages, déportés, travailleurs forcés, etc.) aux mains du Troisième Reich, ainsi que les personnes internées dans les camps de concentration ; efforts qui restèrent malheureusement vains. Elle démissionna du CICR le 3 octobre 1946 mais l’institution la désigna membre honoraire, titre qu’elle conserva jusqu’à sa mort le 22 octobre 1963.