Дебютировал в кино, будучи студентом второго курса актёрской академии, у Алехандро Аменабара в «Диссертации». За роль в этом кинофильме Мартинес получил национальную испанскую кинопремию «Гойя» в номинации «лучший юный актёр».
Избранная фильмография
| Год | Российское заглавие | Оригинальное заглавие | Роль | |
|---|---|---|---|---|
| 1996 | ф | Диссертация | Tesis | Чема |
| 1997 | ф | Открой глаза | Abre los ojos | Пелайо |
| 1998 | ф | Хахали полярного круга | Los amantes del Círculo Polar | Отто |
| 1998 | ф | Чёрные слёзы | Lágrimas negras | Андрес |
| 2000 | ф | Капитаны апреля | Capitães de Abril | Лобао |
| 2001 | ф | А ты, что бы ты сделал ради любви? | ¿Tú qué harías por amor? | Луис |
| 2001 | ф | Улётное рождество | Noche de reyes | Трифино Гаррига |
| 2002 | ф | Тьма | Darkness | Карлос |
| 2002 | ф | Побеседуй с ней | Hable con ella | Альфредо |
| 2003 | ф | Утопия | Utopía | Хорхе |
| 2003 | ф | Два крутых придурка | Dos tipos duros | Бебе |
| 2004 | ф | Дурное воспитание | La mala educación | Энрике Годед |
| 2004 | ф | Танжер | Tánger | Фанфан |
| 2008 | ф | Кармо | Carmo | Марко Бермехо |
| 2010 | ф | Неудовлетворённое сексапильное напряжение | Tensión sexual no resuelta | Хуанхо |
