Comenzó como modelo y locutora para los productos JLO de Jennifer López. También trabajó en el videoclip "Rain Over Me" de los cantantes Pitbull y Marc Anthony, el videoclip "Señorita" de Justin Timberlake y el videoclip "Yo te quiero" de los reguetoneros puertorriqueños Wisin & Yandel, entre otros. Trabajó como actriz de reparto en la película Death Race (2008) y en las películas The Baytown Outlaws y End of Watch, ambas en 2012. Su trabajo en televisión más relevante se desarrolló en la serie policíaca Detroit 1-8-7 como la detective Ariana Sanchez.

En 2012 se incorporó al reparto de CSI: NY como Jamie Lovato, la tercera figura femenina de la serie, la más joven y la de acciones de calle más audaces y arriesgadas. El personaje de Martinez está envuelto en cierto aire de misterio que intriga y confunde a su compañero de trabajo el detective Don Flack (Eddie Cahill) quien la ve actuar de manera sospechosa en varias ocasiones, quedando intrigado con su personalidad rebelde y desenfadada, a la vez que se establece entre ellos una fuerte atracción sexual.

En 2024 apareció en su primer papel cómico en la serie de televisión Bad Monkey,^[1]​ donde interpretó a Rosa Campesino, una médico forense de Miami y amante del protagonista, interpretado por Vince Vaughn. Martinez también paticipó en el vestuario de su personaje.^[2]​

Actriz que en sus comienzos siguió los ideales de su padre, el arte. Empezó como pintora principiante, un cambio de rumbo en su visión del arte la llevó a convertirse en actriz.

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