La actriz debutó profesionalmente participando en varias obras de teatro, además de ser imagen de diversas campañas publicitarias y videoclips. En el año 2002 participa en su primer largometraje como protagonista: Amar te duele, dirigida por Fernando Sariñana y en donde la joven actriz comparte créditos con Luis Fernando Peña y Alfonso Herrera. En el año 2005, Martha regresó al cine con Borderland, relacionada con una serie de asesinatos en Matamoros, además del corto El Malboro y el Cucú, en el cuál comparte créditos con Demián Bichir. Cabe decir que esta cinta salió a la luz hasta el 2007, ahora con el nombre de Fuera del cielo. Martha también trabajó en la cinta mexicana Siete días donde actúa junto a Jaime Camil, interpretando a una chica que va en busca de un sueño: traer a U2 a la Ciudad de Monterrey. En 2007, salieron en exhibición dos películas estelarizadas por ella: la primera Niñas Mal, dirigida por Fernando Sariñana, y en donde comparte créditos con Camila Sodi, Ximena Sariñana y Maria Aura, la segunda, Hasta el viento tiene miedo (2007), versión realizada por Gustavo Moheno de la película de 1965 dirigida por Carlos Enrique Taboada. En el 2008 sale su primer filme rodado en E.U.A, Street Kings, que protagonizó junto a Keanu Reeves. En el 2009 debuta como guionista en la cinta Te presento a Laura que es protagonizada por ella y Kuno Becker, y dirigida por Gabriela Tagliavini.