[1]​ En 2012, Martínez protagonizó la comedia Casa de mi padre como Manuel junto con Will Ferrell, Gael García Bernal y Diego Luna.

[1]​[5]​ En 2013, Martínez apareció en la película de comedia biográfica The Secret Life of Walter Mitty como Hernando para un papel secundario junto con Ben Stiller y Kristen Wiig a la cabeza.

[7]​ Posteriormente también protagonizó la película American Hustle como Julius junto a Christian Bale, Bradley Cooper, Jeremy Renner, Amy Adams y Jennifer Lawrence.

[10]​ Focus fue su primer papel principal en una carrera de 20 años, en el que Martínez sintió como si hubiera "estado corriendo en un maratón durante 20 años y alguien del lado simplemente extendió la mano y le entregó una copa de champán".

[11]​ Fue lanzado en video bajo demanda con malas críticas como Once Upon a Time in Venice en 2017.