Patriota. Dopo iniziali studi musicali a Napoli e a Bologna tornò a Forlì dove la stampa di una poesia di orientamento liberale gli procurò alcuni mesi di prigione.

Trasferitosi a Milano nel 1819, strinse amicizia con Silvio Pellico, che affiliò  alla carboneria.

Arrestato nell'ottobre 1820, gli furono scoperte lettere compromettenti che condussero all'arresto di Pellico; nei successivi interrogatori Maroncelli si lasciò sfuggire  rivelazioni che condussero alla cattura di altri carbonari.

Condannato a morte (febbraio 1822), ebbe commutata la pena in 20 anni di carcere duro allo Spielberg, dove gli fu amputata una gamba: episodio  descritto in una tra le più celebri pagine delle Mie prigioni.

Liberato nel 1830, andò esule a Parigi (1831) e poi negli Stati Uniti (1833) dove si procurò da vivere dando lezioni di italiano e di musica, aderendo negli ultimi anni della sua vita al fourierismo.

Nel 1833 curò la traduzione francese delle Mie prigioni aggiungendo alle stesse delle Addizioni  che furono criticate dal Pellico.

Colpito più tardi dalla cecità, Maroncelli morì pazzo.