Coco Martin hiện là diễn viên của Công ty đào tạo tài năng Star Magic, thuộc đài truyền hình ABS-CBN. Chưa từng có ý định trở thành diễn viên, tuy nhiên anh đã bén duyên điện ảnh một cách tình cờ khi được một đạo diễn nhã ý muốn mời anh tham gia một vai phụ trong phim điện ảnh độc lập Luv Text vào năm 2001, anh đã chấp nhận với cái tên thật là Rodel Nacianceno, sau đó anh cũng tham gia vài phim độc lập khác nữa.[2]

Anh cũng xuất hiện trong nhiều phim quảng cáo. Tuy nhiên vào thời điểm đó, anh chưa có hứng thú với việc đóng phim hay gia nhập showbiz nên đã quyết định quay lại việc học tại trường National College Business and Arts.[3]

Đến năm 2005, anh nhận lời tham gia đóng vai chính đầu tay của đạo diễn Brillante Mendoza. Bộ phim nhận được giải phim hay nhất tại liên hoan phim quốc tế Locarno lần thứ 58 tại Thụy Sĩ. Nhờ vai diễn trong phim Masahista anh nhận được giải thưởng nam chính xuất sắc nhất của hiệp hội phê bình phim 2006. Tuy nhiên, vào thời điểm lúc phim được đưa đi tranh giải tại Liên hoan phim Quốc tế Toronto, anh quyết định lưu lại Canada để mưu sinh với mục đích kiếm được tấm vé thông hành để định cư tại Canada.[3]

Tuy nhiên 9 tháng sau đó, anh phải quay trở về Philipin vì thất bại xin gia hạn visa tại Canada. Giữa lúc đó, đạo diễn Brillante Mendoza đã mang đến chiếc phao cứu sinh cho anh - đó là lời mời đóng vai chính trong phim độc lập khác của ông mang tên "Tirador". Sau thành công của bộ phim,bộ đôi diễn viên - đạo diễn đã trở thành một cặp bài trùng không thể thiếu trong các dự án phim độc lập đầy sáng tạo. Nổi bật trong số nhiều phim độc lập của Brillante Mendoza mà anh tham gia là hai tác phẩm đình đám: Serbis (2008) và Kinatay (2009), cả hai phim đều được khán giả cũng như giới phê bình phim quốc tế tán dương khi nó thành công tại hai kỳ Liên hoan phim Cannes 2008 và 2009.[3]

Và nhờ những thành công rực rỡ với dòng phim indie, anh được mệnh danh là Indie King (ông vua phim độc lập của Philippin) và cũng như nhận được sự đánh giá cao về diễn xuất với các phim indie khác như: Daybreak, Condo, và Jay, với phim Jay anh nhận được giải thưởng Gawad Urian Award đầu tiên cho sự nghiệp diễn xuất -nam diễn viên phụ xuất sắc nhất[3]Tuy thành công trên lĩnh vực điện ảnh, nhưng anh không có nhiều cơ hội xuất hiện trên truyền hình vì ban đầu các nhà sản xuất lo ngại hình tượng gợi cảm của anh trên màn ảnh rộng sẽ không phù hợp với khán giả truyền hình. Và bằng tài năng diễn xuất của mình, anh chứng tỏ rằng họ sai khi cho rằng anh không phù hợp với drama và anh đã từng bước chinh phục khán giả màn ảnh nhỏ với những vai diễn cực kỳ ấn tượng.[3]

Đầu năm 2007, Martin gia nhập công ty GMA Network, anh xuất hiện trong nhiều phim của GMA TV, tiêu biểu là phim Daisy Siete. Anh cũng trở thành thành viên của nhóm nhạc nam The Studs. Song song, Martin cũng đóng các phim độc lập với đề tài đồng tính như: Daybreak và Jay.

Năm 2008, Martin quay trở lại hãng ABS-CBN và góp mặt trong dàn diễn viên chính trong phim Ligaw na Bulaklak.

Năm 2009, anh đóng vai Raymond trong phim truyền hình đình đám Tayong Dalawa (tựa tiếng Việt: Biển tình ngang trái). Vai diễn này giúp anh thắng giải Nam diễn viên truyền hình xuất sắc nhất tại giải Star Awards 2009. Sau phim Tayong Dalawa, sự nghiệp anh bắt đầu lên như diều gặp gió. Anh đóng phim truyền hình phát sóng vào buổi chiều với tựa đề Nagsimula sa Puso, đóng cùng Maja Salvador, Jason Abalos và Nikki Gil. Cùng năm đó, anh gia nhập Star Magic.

Năm 2010, anh góp mặt trong dàn diễn viên chính của bộ phim drama đình đám của đài ABS-CBN Kung Tayo'y Magkakalayo và đóng vai chính trong series phim hành động Tonyong Bayawak. Anh cũng góp mặt trong phim điện ảnh thị trường đầu tiên trong sự nghiệp (dòng phim giải trí thông thường) Sa 'yo Lamang, và series phim 1DOL. Cùng năm, Martin cũng tham gia đóng phim độc lập Kinatay (tựa tiếng việt: Thảm sát), vai Pepoy của anh được đề cử giải FAMAS Award cho hạng mục nam diễn viên chính xuất sắc nhất. Bộ phim được công chiếu lần đầu tại Liên hoan phim Cannes lần thứ 62, phim thắng giải đạo diễn xuất sắc nhất tại Cannes và giải Mise en Scence. Lần đầu tiên một phim Philipin làm được điều này. Phim cũng tranh giải tại liên hoan phim Cinemalaya 2009.

Năm 2011, anh đã có cú đột phá ngoạn mục cho series phim Minsan Lang Kita Iibigin (tựa tiếng Anh:I Will Only Love You Once/ One great love). Bộ phim đã tạo ra một cơn sốt dữ dội tại Philipin khi nó được phát sóng trên truyền hình. Tháng 5/2011, Martin nhận được giải Dekada Award tại giải Gawad Urian ceremony.Và cũng nhờ vai diễn hai anh em sinh đôi Alexander and Javier del Tierro trong Minsan Lang Kita Iibigin, anh được đề cử vô số giải thưởng, có thể kể tên như giải KBP Golden Dove Awards, Golden Screen Awards và Star Awards. Ngoài ra, câu chuyện tình yêu giữa chàng thiếu gia quân đội Alexander đẹp trai, tài năng và nàng lọ lem đầy cá tính và hoang dại Krista do nữ diễn viên xinh đẹp Maja Salvador thủ vai được giới trẻ rất yêu thích, đây được ví như chuyện tình Đạo Minh Tự và San thái của Philipin. Sau thành công của phim, một club hâm mộ hai diễn viên được lập ra và đặt tên là Cocojam.

Năm 2012, Martin tham gia một series phim khác là: Walang Hanggan (tựa tiếng việt: Mãi yêu), phim được phóng tác từ bộ phim năm 1991 Hihintayin Kita Sa Langit. Trong phim anh đã kết hợp khá ăn ý với nữ diễn viên Julia Montes, giúp cho cả hai có cơ hội đóng cùng trong những dự án khác. Trong năm này, anh cũng đóng bộ phim điện ảnh thị trường thứ hai của mình là Born to Love You, đóng cặp với ca sĩ Angeline Quinto. Anh dự kiến sẽ đóng một phim điện ảnh với Judy Ann Santos và cô bạn diễn thân thiết của anh là Maja Salvador, phim có tựa Love Will Lead You Back, nhưng sau đó kế hoạch quay phim bị hoãn vô thời hạn.

Tháng 5/ 2012, kịch bản phim với tên gọi Juan dela Cruz được gửi đến tham dự tại Liên hoan phim Manila 2012, dự kiến Martin tham gia đóng cùng Jake Cuenca (bạn diễn của anh trong Tayong Dalawa) và Maja Salvador (bạn diễn của anh trong Nagsimula Sa Puso và Minsan Lang Kita Iibigin), và diễn viên kỳ cựu Albert Martinez, đạo diễn Richard Somes, tuy nhiên đó lại là một trong 7 kịch bản bị từ chối. Cinemedia Films Production Incorporated và ABS-CBN Dreamscape Entertainment nghĩ rằng tốt hơn hết là hãy đưa phim lên truyền hình và bộ phim đã được phát sóng trong năm 2013. Erich Gonzales đóng cặp cùng với Martin, ngoài ra phim còn có sự tham gia của các diễn viên Albert Martinez, Arron Villaflor, Eddie Garcia, Zsa Zsa Padilla và Gina Pareño.Sau hàng loạt những bộ phim đạt top rating và những giải thưởng danh giá, anh đã được công chúng và truyền thông Philipin trao tặng thêm một danh xưng khác là Teleserye King (ông vua phim truyền hình).

Cuối năm 2012, anh tiếp tục nhận được sự tán dương của khán giả quốc tế khi bộ phim anh tham gia đóng vai chính phim Maalaala Mo Kaya: Kamao (tập phim ngắn: "Would you remember: Fist") nhận được giải thưởng đặc biệt tại 7th Seoul International Drama Awards 2012(giải thưởng truyền hình Quốc tế Seoul 2012) và Asia-Pacific Broadcasting Union (ABU) Prize (giải thưởng Hiệp hội truyền hình châu Á Thái Bình Dương, bản thân anh cũng nhận được đề cử cho hạng mục Nam diễn viên chính xuất sắc nhất tại 15th Asian Television Awards (Giải thưởng truyền hình châu Á lần thứ 15). Phim được đạo diễn bởi đạo diễn nổi tiếng Dado Lumibao, tập phim dựa vào câu chuyện có thật về một võ sĩ quyền anh thi đấu ở tầng hầm tên Ramon (Coco), người đã trải qua nhiều nỗi đau kể từ khi còn nhỏ. Cùng với Coco trong "MMK: Kamao", phim còn có sự tham gia của Jodi Sta. Maria, Philip Nolasco, BJ Forbes, Celine Lim, Veyda Innoval, Michael Roy Jornales, Carlos Morales, Levi Ignacio, Andrei Garcia, Aleck Bovick, và Mike Lloren[4].

Năm 2014, Martin đánh dấu một bước ngoặt mới trong sự nghiệp với phim truyền hình đình đám Ikaw Lamang (tựa tiếng Anh: Only You/No greater love). Trong phim anh đóng cặp với Kim Chiu (nữ diễn viên được mệnh danh là công chúa truyền hình philipin), cũng như hợp tác cùng hai bạn diễn quen thuộc là Julia Montes và Jake Cuenca (phần 1) và nữ diễn viên KC Concepcion (phần 2). Bộ phim đã tạo nên một cơn sốt mạnh mẽ chưa từng có, nhận được sự tán dương của khán giả Philipin và cả giới phê bình phim ảnh. Vượt qua nhiều chương trình truyền hình nổi tiếng khác,phim truyền hình Ikaw Lamang là chương trình truyền hình được theo dõi nhiều nhất tại Philipin trong năm 2014, cũng như là đề tài được bàn luận nhiều nhất trên Twitter và Facebook trong cộng đồng người Philipin trên toàn thế giới.Thành công của phim không chỉ giúp Martin và Kim Chiu trở thành cặp đôi được yêu thích của giới trẻ mà bên cạnh đó,cả hai ngôi sao đều nhận được giải thưởng cho Nam và nữ diễn viên chính xuất sắc nhất tại rất nhiều giải thưởng uy tín của philipin, trong đó có giải Yahoo Celebrity Awards và Star Awards cho nam và nữ diễn viên chính xuất sắc nhất. Phim cũng nhiều lần nhận giải phim hay nhất trong năm tại các giải thưởng lớn tại Philipin.[5]

Cũng trong năm 2014, anh cũng đóng chính một phim điện ảnh thị trường Maybe This Time, với diễn viên kiêm ca sĩ Sarah Geronimo, cũng như tham gia phần hai của phim kinh dị đình đám của Philipin Feng shui 2, phim đứng thứ hai về doanh thu phòng vé trong năm 2014.