Es uno de los más versátiles artistas de la industria del cine de la actualidad; actor, cómico, escritor, dramaturgo y productor.

En 2003, protagonizó con Queen Latifah la superexitosa comedia Se montó la gorda, que recaudó más de 130 millones de dólares. Tras ésta vendrían la travesura cómica Looney Tunes: De nuevo en acción, dando la réplica a Brendan Fraser, Jenna Elfman y a todos los personajes de los Looney Tunes; y la película con la que más éxito de taquilla ha tenido el actor hasta la fecha, Doce en casa, también dirigida por Shawn Levy. Esta comedia familiar, coprotagonizada por las actrices Bonnie Hunt y Hillary Duff, recaudó más de 135 millones de dólares, sólo en los Estados Unidos. Martin también ha protagonizado la reciente secuela de esta película, Doce fuera de casa, así como también Shopgirl, junto a Claire Danes y Jason Schwartzman, sobre la base de un guión escrito por el propio Martin y adaptado de su novela superventas del mismo título. Shopgirl cuenta los divertidos entresijos y contrariedades de un romance entre una joven, que trabaja en la sección de guantes de Saks en la Quinta Avenida de Los Ángeles y que sueña con convertirse en artista, y un acaudalado señor mayor que está a punto de conocer las consecuencias de toda relación romántica.

Martin presentó las ediciones número 75 y 73 de la gala de los Oscars®. Por su segunda vez como anfitrión, el programa fue nominado a siete Premios Emmy®, incluyendo el de Interpretación Individual Más Destacada en un Programa Musical o de Variedades.

Nacido en Waco, Texas, y crecido en el sur de California, Martin se convirtió en guionista de televisión a finales de los años sesenta, ganando un Emmy por su trabajo en la exitosa serie "The Smothers Brothers Comedy Hour". Para finales de la década se encontraba interpretando su propio material en clubes y en la televisión.

Lanzado por medio de frecuentes intervenciones en el "The Tonight Show Starring Johnny Carson", Martin fue posteriormente presentador de varios programas de la innovadora serie "Saturday Night Live", y protagonizó y escribió cuatro especiales para la pequeña pantalla que tuvieron gran aceptación entre los telespectadores. Cuando actuaba haciendo giras nacionales de conciertos, llenó hasta la bandera algunos de los mayores escenarios de los Estados Unidos. Ganó sendos Premios Grammy® por sus álbumes de comedia, "Let's Get Small" y "A Wild And Crazy Guy", y consiguió un disco de oro con su tema "King Tut".

El primer proyecto de Martin en el cine, The Absent-Minded Waiter, un cortometraje que escribió y protagonizó, estuvo nominado en 1977 a un Oscar®. En 1979, empezó con los largometrajes, coescribiendo y protagonizando The Jerk, a las órdenes del director Carl Reiner. En 1981, protagonizó dando la réplica a Bernadette Peters la agridulce comedia musical de Herbert Ross, Pennies from Heaven (Dinero caído del cielo).

Posteriormente, el actor coescribiría y protagonizaría una parodia de los thrillers de detectives, Cliente muerto no paga, y la comedia de ciencia ficción El hombre con dos cerebros, ambos filmes dirigidos por Reiner. En 1984, Martin obtuvo dos premios en la categoría de Mejor Actor que le concedieron la Asociación de Críticos de Cine de Nueva York y el National Board of Review por su interpretación, dando la réplica a Lily Tomlin, en Dos veces yo, en la que sería su cuarta colaboración con el realizador y guionista Carl Reiner.

En 1987, su exitosa película Roxanne, una moderna adaptación de la leyenda de Cyrano de Bergerac, le reportó a Martin no sólo una cálida respuesta por parte del público sino también el Premio al Mejor Actor de la Asociación de Críticos de Cine de Los Ángeles y el Premio al Mejor Guión del Writer Guild of America. Martin también fue el productor ejecutivo de este filme. En 1988, coprotagonizó junto a Michael Caine la exitosa comedia Un par de seductores, su segundo trabajo en colaboración con el director Frank Oz (después de La tienda de los horrores). En 1989, protagonizó con Mary Steenburgen y Dianne Wiest la cariñosa comedia familiar de Ron Howard, Dulce hogar... ¡a veces! y en 1991, Martin escribió, protagonizó y fue coproductor ejecutivo de la comedia aclamada por la crítica Tres mujeres para un caradura, una comedia sobre una historia de amor ambientada en Los Ángeles.

Ese mismo año hizo un cameo en la muy elogiada por la crítica Grand Canyon (El alma de la ciudad), bajo la dirección de Lawrence Kasdan, y protagonizó al lado de Diane Keaton la exitosa película El padre de la novia, obteniendo por esta última el People's Choice Award al Actor Favorito del Público en una Comedia. En 1992, protagonizó la comedia Esposa por sorpresa, dando la réplica a Goldie Hawn, ganando por segundo año consecutivo el People's Choice Award al Actor Favorito del Público en una Comedia. En 1996, volvió a trabajar con Diane Keaton en la exitosa secuela Vuelve el padre de la novia (Ahora abuelo también) y fue nominado por dicho papel a un Globo de Oro®. En 1997, obtuvo el aplauso de la crítica por su cautivadora interpretación en el thriller del director David Mamet, La trama - The spanish prisoner. Martin escribió y protagonizó la comedia de 1999 Bowfinger, el pícaro, dando la réplica a Eddie Murphy, a las órdenes del director Frank Oz. La película se presentó en el Festival Internacional de Cine de Deauville.

Entre los restantes trabajos de Martin en el cine se pueden destacar la comedia Mejor solo que mal acompañado, una película protagonizada también por John Candy, bajo la dirección de John Hughes; la sátira cómica del Oeste Los tres amigos, coprotagonizada por Marin Short y Chevy Chase; Un tipo solitario, coprotagonizada por Charles Grodin; la adaptación a la pantalla grande realizada por Jonathan Lynn de Sargento Bilko, coprotagonizada por Dan Aykroyd y Phil Hartman; El charlatán, a las órdenes de Richard Pearce, un filme en el que también actúan Debra Winger y Liam Neeson; My Blue Heaven, coprotagonizada por Rick Moranis y Joan Cusack; y la comedia negra Sonrisa peligrosa, coprotagonizada por Helena Bonham Carter y Laura Dern.

En el otoño de 1993, se estrenó la primera obra de teatro original de Martin, la tragicomedia "Picasso at the Lapin Agile", a cargo de la prestigiosa Steppenwolf Theatre Company de Chicago. Tras obtener un gran éxito de crítica y público en Chicago, la obra se ha estrenado con igual éxito en Boston y Los Ángeles, y posteriormente fuera de Broadway en el Teatro Promenade de Nueva York, con grandes loas de la crítica nacional y de los espectadores. Desde entonces, y hoy todavía, se sigue representando en teatros de todo el mundo. "The Underpants", una comedia negra adaptada por Martin, partiendo de la obra de 1911 de Carl Sterneim, se estrenó fuera de Broadway a cargo de la Classic Stage Company en 2002.

Martin fue elegido en 1988 "Hombre del Año" por la Hasty Pudding Theatricals de la Universidad de Harvard y recibió el galardón en el campus de Cambridge, Massachusetts. En 1996, el American Film Institute's Third Decade Council honró a Martin con una retrospectiva de su trabajo en el U.S. Comedy Arts Festival y le galardonó con un premio en reconocimiento a su carrera. Una selección de cuadros de su amplia colección privada de arte moderno pudo ser vista en una exposición especial que tuvo lugar en el Hotel Bellagio de Las Vegas en 2000, teniendo el catálogo de las mismas notas escritas por el propio Martin.

Tras el éxito de su primera novela, Shopgirl, el segundo libro de Martin, The Pleasure of My Company, publicado por la editorial Hyperion alcanzó de nuevo lo más alto de las listas de libros más vendidos. Además ha escrito una colección de piezas cómicas, Pure Drivel, con gran éxito de ventas, y su trabajo aparece frecuentemente en The New Yorker y el New York Times. Vive en Nueva York y Los Ángeles.