La familia se trasladó a San Sebastián en 1929 donde había sido destinado su padre, y allí estudia bachillerato junto con su hermano Leandro en el colegio Santa María Marianistas.
En 1950 estudia en Alemania y en 1951 es nombrado director del sanatorio psiquiátrico de San Sebastián.
Según Alfonso Rey (2000:222), su obra puede clasificarse en tres apartados: estudios médicos, ensayos y creación literaria.
Sus relatos se recogen en el volumen póstumo titulado Apólogos, publicado al cuidado de Salvador Clotas en 1970.
En esta novela el autor innova utilizando tres personas narrativas, el monólogo interior, la segunda persona y el estilo indirecto libre, procedimientos narrativos que venían ensayándose en la novela europea desde James Joyce, pero que eran ajenos al realismo social al uso de la época.
Todo ello contribuyó en parte a lo que el propio Martín-Santos llamó "realismo dialéctico".
Aquella tarde viajaba en su coche con su padre y un amigo, Francisco Ciriquiain, desde Madrid a San Sebastián.