Năm 2015-2018: Martin thi đấu thể thức Moto3. Anh đã giành được chức vô địch ở mùa giải 2018.[1]

Năm 2019-2020: Martin thi đấu thể thức Moto2. Anh có được 2 chiến thắng trong giai đoạn này. Kết quả cao nhất là vị trí thứ 5 chung cuộc ở mùa giải 2020. Đây cũng là mùa giải mà Martin phải nghỉ thi đấu 2 chặng do bị nhiễm COVID-19.[2]

Mùa giải MotoGP 2021: Martin chuyển lên thi đấu thể thức MotoGP ở đội đua Pramac, một vệ tinh của Ducati và làm đồng đội với Johann Zarco.[3] Ngay ở chặng đua thứ hai GP Doha, anh đã bất ngờ giành được pole[4] và có lần đầu tiên lên podium thể thức MotoGP.[5] Không may là ở chặng đua ngay sau đó, GP Bồ Đào Nha, anh lại bị chấn thương nặng phải nghỉ thi đấu nhiều chặng. Ở chặng đua GP Styria, Martin lần thứ 2 giành pole, lần này thì anh không bỏ lỡ cơ hội để giành được chiến thắng thể thức MotoGP đầu tiên trong sự nghiệp.[6]