1984'te Miami'de doğan Martinez, St. Brendan Lisesi'ni 2002'de bitirdi. 2006'da Fashion House dizisindeki Michelle Miller rolüyle ünlendi. Chuck dizisinin başrollerinden biri olarak düşünülse de kadrodan son anda çıkarıldı. 2008 yapımı Death Race filmindeki Case rolüyle ünlendi. Detroit 1-8-7, CSI: NY, Under the Dome ve Kingdom gibi dizilerde oynadı.
Martinez, Jennifer Lopez'in kurduğu 'JLO by Jennifer Lopez' adlı markanın sözcülüğünü yapmıştır. Aynı zamanda çeşitli müzik kliplerinde de oynamıştır.