Es más reconocido por sus papeles en las series The Office (2001-2003), Sherlock (2010-2017) y Fargo (2014).

Es, también, reconocido por interpretar a Everett K. Ross en el Universo cinematográfico de Marvel en las películas Capitán América: Civil War (2016), Black Panther (2018), Black Panther: Wakanda Forever(2022) y una participación en la serie Secret Invasion (2023).

Martin también disfruta de una carrera teatral de perfil alto, con piezas en su haber con Kathy Burke en la Royal Court Theatre; participando en Blue Eyes & Heels, en el Soho Theatre, que agotó todas las entradas; y en la muy reconocida The Exonerated, en los Riverside Studios, en 2006.

Comenzó una relación con la también actriz Amanda Abbington desde 2002 tras conocerse durante su participación en Men Only.

Su pasión se puede observar en documentales como Martin Freeman goes to Motown, en películas como la versión de 2014 de Svengali, en el videoclip del "Modfather" Paul Weller "Pick it up", o interpretando a Steve Marriot otro gran icono del movimiento Mod en el cortometraje Midnight of My Life