Newell's Old Boys

Martínez đã có thời gian với đội trẻ Club Urquiza (Gualeguay, Entre Rios), Club Libertad (Gualeguay, Entre Rios) và Newell's Old Boys.[4][5] Anh có trận ra mắt chuyên nghiệp cho Newell's trong trận đấu cuối cùng của câu lạc bộ mùa giải 2016–17, khi anh chơi cả trận trong trận thua Godoy Cruz.[6]

Defensa y Justicia

Vào tháng 8 năm 2017, Martínez gia nhập đội bóng Argentina Primera División, Defensa y Justicia dưới dạng cho mượn. Lần ra sân đầu tiên của anh cho Defensa diễn ra vào ngày 13 tháng 10 trong trận thua trước San Lorenzo. Hai lần ra sân sau đó, anh ghi bàn thắng đầu tiên trong trận thắng Temperley trên sân khách. Defensa y Justicia đã mua 50% quyền đối với Martínez vào tháng 6 năm 2018.

Ajax

Vào ngày 17 tháng 5 năm 2019, Defensa y Justicia thông báo rằng một thỏa thuận đã được thỏa thuận với đội bóng Eredivisie Ajax; tùy thuộc vào sự vượt qua của một y tế. Ajax thông báo hoàn tất công tác y tế vào ngày 20 tháng 5, và việc chuyển giao sẽ diễn ra vào ngày 1 tháng 7. Anh ấy đã ký hợp đồng bốn năm, với tùy chọn thêm một năm. Anh ấy không chính thức tham gia cho đến tháng 7, mặc dù đã góp mặt trong các trận giao hữu tháng 6 với Quick '20 và AaB. Thành tích thi đấu của anh ấy là ở Johan Cruyff Shield năm 2019 trước PSV Eindhoven, khi Ajax giành được danh hiệu này sau chiến thắng hai bàn thắng. Anh ấy đã được bầu chọn là người đàn ông của trận đấu trong trận đấu Eredivisie thứ hai của mình; trong chiến thắng trước FC Emmen.

Martínez ghi bàn thắng đầu tiên cho Ajax vào ngày 28 tháng 9, khi anh mở tỷ số trong chiến thắng 2–0 trước FC Groningen tại Johan Cruyff Arena. Anh lại ghi bàn vào lưới Utrecht vào tháng 11, trong một chiến dịch kết thúc sớm do đại dịch COVID-19. Trong trận đấu đầu tiên của anh ấy ở giai đoạn 2020–21 , Martínez có bàn thắng thứ ba cho Ajax trong trận thắng trên sân nhà trước RKC Waalwijk vào ngày 20 tháng 9.

Manchester United

Vào ngày 15 tháng 07 năm 2022 , Martínez được thông báo đạt được thoả thuận hợp đồng gia nhập với đội bóng Manchester United tại Premier League giá trị chuyển nhượng được tiết lộ là 55m Euro , kèm theo bản hợp đồng 5 năm thời hạn hợp đồng có hiệu lực đến tháng 06 năm 2027 .