Începe să concureze cu minibiciclete în 2006, apoi aleargă în diferite competiții locale și naționale. În 2012 a debutat în Red Bull Rookies Cup , categorie în care a ajuns al doilea în 2013 și primul în 2014. [1]
În 2018 este campion mondial la clasa Moto3. [4] În timpul sezonului a obținut șapte victorii (Qatar, America, Italia, Olanda, Germania, Aragon și Malaezia), un al doilea loc în Marele Premiu San Marino, un al treilea loc în Austria și unsprezece pole positions (America, Spania , Franța, Italia, Olanda, Germania, Marea Britanie (cursa a fost anulată ulterior deoarece asfaltul nu a drenat ploaia), San Marino, Aragon, Australia și Malaezia). A obținut 260 de puncte de campionat. În acest an a fost nevoit să rateze Marele Premiu al Republicii Cehe din cauza fracturii razei stângi remediate în practica liberă. [5]
În 2019 s- a mutat în Moto2 , conducând KTM-ul echipei Ajo Motorsport ; coechipier este Brad Binder . [6] Obține un al doilea loc în Australia și un al treilea loc în Japonia și încheie sezonul pe locul 11 cu 94 de puncte. În 2020 rămâne cu echipa Ajo, dar trece la conducerea unui Kalex Moto2. Coechipierul este Tetsuta Nagashima . Obține pole position și locul trei în Spania. Câștigă prima sa cursă Moto2 în Marele Premiu al Austriei pe 16 august 2020. A terminat al doilea în Marele Premiu al Stiriei . A terminat pe locul trei în Aragon. La 10 septembrie 2020 a fost anunțată pozitivitatea sa față de SARS-CoV-2 , ceea ce l-a obligat să treacă peste Marele Premiu San Marino și Riviera Rimini și apoi pe următorul în Emilia Romagna . [7] Se clasează pe locul al doilea în Marele Premiu al Europei . Câștigă în Comunitatea Valencia. El încheie sezonul pe locul 5 cu 160 de puncte. [8]
În 2021 s- a mutat în MotoGP , conducând Ducati Desmosedici al echipei Pramac Racing . Cu ocazia Marelui Premiu de la Doha, a doua rundă a sezonului, el a câștigat prima sa pole position în clasa premier; încheie cursa pe locul trei. În acest sezon, el este obligat să rateze Marele Premiu al Portugaliei , Spaniei, Franței și Italiei din cauza fracturii primului metacarpian al mâinii drepte și a malleolei mediale corecte remediate în practica liberă a GP-ului Portugaliei. Se întoarce pe pistă în weekendul GP-ului Barcelonei și în calificarea la Marele Premiu al Stiriei semnează al doilea pol și prima sa victorie. În weekendul următor, cu ocazia Marelui Premiu al Austriei, Martín se repetă marcând al doilea pol consecutiv, al treilea general în clasa superioară a sezonului de debut; închide cursa pe locul trei.