Martínez speelde clubvoetbal in Chili en Mexico. Hij beëindigde zijn loopbaan in 2000, en kwam tot een totaal van 441 competitieduels en 184 doelpunten.
Martínez speelde twaalf officiële interlands voor Chili in de periode 1987-1990, en scoorde twee keer voor de nationale ploeg. Hij maakte zijn debuut in de vriendschappelijke uitwedstrijd tegen Brazilië (2-1 nederlaag) op 9 december1987 in Uberlândia, net als Gustavo Huerta, Francisco Ugarte, Manuel Pedreros en Leonel Pedreros. Martínez nam in dat duel de enige Chileense treffer voor zijn rekening.