โอลิเวียร์ มาร์ติเนซ ได้ชื่อว่าเป็นหนึ่งในบรรดาความลับที่ถูกเก็บไว้เป็นอย่างดีของประเทศฝรั่งเศส หลังจากเรียนจบจากที่ Conservatoire National Superieur d'Art Dramatique ของฝรั่งเศส มาร์ติเนซก้าวกระโดดจากเวทีละครไปยังโทรทัศน์และท้ายที่สุดภาพยนตร์
มาร์ติเนซได้สร้างแรงกระตุ้นเมื่อได้รับบทเป็นชู้รักของไดแอน แลน ในหนังของเอเดรียน ลีน เรื่อง Unfaithful กับริชาร์ด เกียร์ ล่าสุดเขาเพิ่งทีผลงานใน S.W.A.T หนังบล็อคบัสเตอร์จากการกำกับฯ ของคลาร์ก จอห์นสัน ในการแสดงร่วมกับแซมมูเอล แอล แจ็คสัน, โคลิน ฟาร์เรล และมิเชล โรดริกูเอซ มาร์ติเนซรับบท อเล็กซ์ อาชญากรข้ามชาติ ซึ่งได้เสนอเงินจำนวน $100 ล้านเหรียญให้กับใครก็ได้ที่สามารถหาทางหลบหนีให้กับเขาได้
เมื่อเร็วๆ นี้ มาร์ติเนซได้ร่วมแสดงในหนังที่นำมาเล่าใหม่ของ โรเบิร์ต อัลแลน แอคเคอร์แมน เรื่อง The Roman Spring of Mrs. Stone ให้กับ Showtime ในบทบาทที่สร้างสรรค์มาก่อนโดยวอร์เรน เบ็ตตี้ มาร์ติเนซได้รับบทเป็นเปาโล แมงดาชาวอิตาเลียน คู่กับแอน แบนครอฟท์ และเฮเลน เมอร์เรน
ต่อไปเขาจะถ่ายทำกับคริส เนฮอน ในเรื่อง Empire of the Wolves กับจีน รีโน ในงานดัดแปลงจากหนังสือเล่มล่าสุด Brotherhood of the Wolf ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2004
มาร์ติเนซกลายเป็นที่รู้จักในต่างประเทศเป็นครั้งแรก จากผลงานแสดงของเขาเป็นนายทหารชาวอิตาเลียนผู้เคราะห์ร้ายในช่วงศตวรรษที่ 19th ซึ่งตกหลุมรักกับหญิงสาวที่แต่งงานแล้ว (จูเลียต บินอค) ในหนังของฌอง-ปอล แรพเพนนิว เรื่อง Horseman on the Roof ผลงานของเขายังรวมถึงภาพยนตร์ที่ได้รับคำชมจากนักวิจารณ์ของจูเลียน ชนาเบล เรื่อง Before Night Falls กับจาเวียร์ บาร์เดม, หนังของเบอร์ทรองด์ บลิเอร์ เรื่อง Mon Hom, หนังของบิแกส ลูน่า เรื่อง The Chambermaid on the Titanic, หนังของมาริโอ คามุส เรื่อง La Ville des Prodiges, และอีริค บาร์บิเอร์ เรื่อง Toreros กับคล้อด บราสเซอร์
มาร์ติเนซมีผลงานแสดงภาพยนตร์เรื่องแรกในหนังของฌอง จาคส์ เบียนนิกซ์ เรื่อง IP5 (1992) ร่วมแสดงโดย อีฟส์ มองตองด์ ในปี 1994 เขาได้รับรางวัล Cesar Award for Most Promising Young Actor จากผลงานของเขาในหนังดราม่าของเบอร์ทรองด์ บลิเอร์ เรื่อง 1, 2, 3 Soleil, ร่วมแสดงโดย มาร์เซลโล มาสโทรเอียนี
