כבר מייד בתום לימודיו התיכוניים בשנת 1922, הוא "צלל" למים העמוקים כאשר אלפרד דישי לקח אותו איתו לווינה. הוא עבד בחברת סשה בבירת אוסטריה, בעיקר כעורך, לרבות עם הכוכב הצרפתי של הסרט האילם מקס לינדר, שצילם שם סרט. כעבור כמה חודשים הבחין בו ארנסט לוביטש, אשר פיתה את הצעיר המוכשר לעבור להוליווד בשנת 1923.
לאחר שצבר ניסיון אמריקאי, חזר לאירופה. בשנת 1927 כבר היה העורך הראשי של חברת טוביס בברלין, ואז בתחילת שנות ה-30 של המאה ה-20, בווינה, היה עוזר הבמאי והעורך בסרט בשם "1-1" של גזה בולווארי וסטיב סקיי.
הוא הציג את עצמו לראשונה כבמאי בסרט אנגלי בשנת 1929. בשנת 1934, יצר ההרפתקנות שלו הביא אותו לטיבט עם משלחת גרמנית. סרטו שצולם אז, "שד ההימליה" הוא אחד היצירות המרכזיות של הקריירה שלו. בשנת 1935 יצר בבודפשט את סרטו ההונגרי היחיד (העלמה הנשיאה (Elnökkisasszony). בין השנים 1936 לבין 1939 היה חלק מצוות ההפקה של הבמאי היהודי-הונגרי-בריטי, לימים סר אלכסנדר קורדה בלונדון.
ההפקות החשובות ביותר של מרטון נוצרו ברוח האקזוטיות, הטבע והמשיכה (אטרקציה). הפעילות הטלוויזיונית שלו משמעותית גם היא, כאשר סרטי טבע וסדרות רבות קשורות בשמו. הקריירה שלו כמנהל פעולה (action director) שווה לפחות לעבודתו כבמאי. פעולות מרהיבות ועריכות סצנה קשורות בשמו, כמו מרוץ הכרכרות בסרט בן חור או סצנות הקרב "פרידה מנשק". הוא עבד עם במאים מובילים בהוליווד, ביניהם פרנק קפרה, ג'ורג' קיוקור, פרד זינמן, ג'וזף מנקייביץ' או מייק ניקולס.
מבחר מסרטיו
כבמאי
שתיים לפנות בבוקר – Two O'clock in the Morning 1929, GB