En 1999 recibe su primera oportunidad profesional como conductora del programa Zapping Zone, transmitido por Disney Channel. 3 años después participa en su primer largometraje: Amar te duele, de ahí aparece en dos telenovelas Enamórate y Las Juanas, para luego regresar al cine con cintas como: Borderland, Siete días Fuera de cielo, Niñas mal, y Hasta el viento tiene miedo. En el 2008  estrena su primer film realizado en Hollywood: Street Kings, que protagonizó al lado de Keanu Reeves, seguido por la cinta Smokin’ Aces 2. En octubre de 2010 Martha regresa a México para hacer su debut como guionista en la cinta Te presento a Laura, de ahí aparece en otras cintas más como Sin memoria y El mariachi gringo. Ahora acaba de filmar Cásese quien pueda, cinta escrita, producida y estelarizada por ella misma, la cual se estrenará en octubre del 2013.