Ejerció como abogado en su ciudad natal hasta que durante el Bienio Progresista fue elegido diputado por la provincia de Burgos.
En 1881 fue nombrado ministro de Gracia y Justicia bajo la presidencia de Práxedes Mateo Sagasta, cargo desde el que participó activamente en la redacción del Código Civil.
Por todo ello, él mismo se declaró, en su famoso discurso de 1881, firme defensor de la codificación: «Lo declaro franca y noblemente, mi sueño dorado es la publicación del Código civil...».
Aunque perteneció al movimiento liberal, Alonso Martínez destacó por convicciones más propias del Antiguo Régimen.
Así, mantenía el discurso aristotélico y se enfrentaba no solo a cualquier teoría socialista, sino al pensamiento krausista igualmente.