Né à Toulouse, Marc Armengaud découvre très tôt le piano avec sa grand-mère Jeanne Cayla, professeur au Conservatoire, qui lui transmet son amour pour la musique et l'enseignement. Il  se passionne pour la flûte à bec et reçoit les conseils de  Jean-Marc Andrieu, Marijke Miessen, Han Tol, Thera de Clerck et Pedro Memelsdorff. Admis au Conservatoire Royal de Musique de Bruxelles dans la classe de Frédéric De Roos, il remporte un Premier Prix puis le Diplôme Supérieur de flûte à bec "avec distinction".

Lauréat à l'unanimité de la Fondation Yehudi Menuhin et titulaire du Certificat d'Aptitude de professeur de flûte à bec, Marc Armengaud mène une double carrière de concertiste et pédagogue. Il se produit en concert et à la radio en France, Espagne, Belgique, Algérie et Italie.

Sa prédilection pour la musique de chambre l’amène à jouer notamment avec Willem Jansen, Hugo Reyne, Jean Tubéry, Jean-Marc Aymes, Hélène Schmitt, Yasuko et Michel Bouvard, Francis Jacob, Antoine Ladrette, Alain Gervreau, Christine Plubeau, Sylvie Moquet.

Il fonde avec ses amis musiciens plusieurs ensembles dédiés au répertoire ancien : Pontormo, Noema, La Stravaganza, l'ensemble Caravaggio, Carré de flûtes, Transes Médiévales.

Comme musicien d'orchestre, il joue avec La Simphonie du Marais, Sagittarius, la Maîtrise de Radio-France, les Sacqueboutiers, les Passions, l'Ensemble Baroque de Toulouse, Le Concert de l’Hostel Dieu de Lyon, Antiphona, Les Éléments.
Marc Armengaud est également un ardent défenseur du répertoire contemporain,  en soliste ou en duo avec le flûtiste Robin Troman avec lequel il a créé la version pour deux flûtes à bec et bande magnétique de La forêt surréelle  d’Akira Tamba au Festival de Musique et de danse contemporaine d’Auch. Il collabore avec le compositeur Guy Ferla pour la composition de sa pièce Solstice pour flûte à bec et piano et participe à diverses créations de théâtre musical.

Pédagogue recherché,  Marc Armengaud a formé de nombreux flûtistes aux Conservatoires de Perpignan et de Montauban et participé à la création d'une classe de flûte à bec et d’un Département de Musique Ancienne au Conservatoire de Bayonne.  Il enseigne la flûte à bec et les Musiques Anciennes au Conservatoire à Rayonnement Régional de Toulouse et participe aux formations pour le Diplôme d’État des professeurs de flûte à bec à L'Institut Supérieur des Arts de Toulouse, en collaboration avec l’Université de Toulouse - Jean Jaurès.