Punta centrale, può giocare anche come ala destra o sinistra. È paragonato a Thierry Henry, per via
delle stesse origini (entrambi provengono dalla Guadalupa), per aver giocato sia nelle giovanili del Club Omnisports des Ulis sia nel Monaco e per lo stile di gioco e la rapidità.[1]
L'anno successivo sulla panchina monegasca vi è Leonardo Jardim, e l'inizio stagione è difficile per Martial che alla terza giornata di campionato subentra a Lucas Ocampos al 61' minuto per poi essere sostituito appena 27 minuti dopo da Yannick Carrasco. Caduto nel dimenticatoio viene ripescato dal tecnico portoghese alla nona giornata di campionato quando segna il suo primo gol stagionale contro i campioni di Francia del Paris Saint Germain in extremis al 92' minuto consegnando alla squadra del principato un punto fondamentale per morale e classifica. Fa il suo esordio in UEFA Champions League nella sfida tra Monaco e Benfica, partita pareggiata 0-0 e valida per la terza giornata della fase a gruppi.
Il 31 agosto 2015 viene acquistato dal Manchester United per 50 milioni di euro più altri 30 legati ai bonus, cifra che lo rende il diciannovenne più costoso della storia del calcio.[8] Esordisce in Premier League il 12 settembre successivo, con la maglia numero 9, andando anche a segno nella sfida vinta per 3-1 contro il Liverpool.[9] Per la stagione 2015-2016, il giocatore si rende protagonista di ottime prestazioni, riuscendo a raggiungere la doppia cifra di marcature in campionato grazie ad una doppietta siglata ai danni del West Ham, match che si concluderà 3-2 per i londinesi.[10]
Pur avendo la possibilità di diventare una stella di punta del team, Martial vede il suo posto di centravanti sottratto dal neo-acquisto del Manchester per la stagione 2016-2017, ovvero lo svedese Zlatan Ibrahimović, che arriva il 1º luglio 2016 al club inglese dopo la scadenza di contratto con i francesi del Paris Saint-Germain[11], ritrovando il suo allenatore ai tempi dell'Inter, José Mourinho. Complice anche la predilezione del tecnico per l'attaccante svedese, Martial viene spesso relegato alla panchina, e riesce a fatica ad andare a rete ed addirittura a giocare interamente delle partite di campionato. Il francese, inoltre, manifesta sin da subito disappunto nei confronti della società, che decide di togliergli il numero 9 per cederlo a Ibrahimović stesso, dando a Martial il numero 11.[12] Il 23 aprile 2017 segna il suo 25º gol con i Red Devils nella partita di campionato vinta 2-0 contro il Burnley, facendo così scattare il bonus di 10 milioni di euro a favore del Monaco previsto nel suo contratto al raggiungimento di questo traguardo.[13]
Il 25 gennaio 2022 passa in prestito al Siviglia fino alla fine della stagione. Rientrato dal prestito si accasa nuovamente al Manchester United[14][15], dove rimane fino al 30 giugno 2024, a scadenza del proprio contratto.
AEK Atene
Il 18 settembre 2024, rimasto svicolato, firma un accordo con l'AEK Atene.
Viene poi convocato dalla nazionale Under-17, nell'amichevole persa 2-1 in casa contro l'Inghilterra, giocando tutti i minuti e mettendo a segno il momentaneo 1-1.[17] Ciò si ripete anche nei preliminari dell'Europei U17 2012, contro la Svizzera (vinta 2-1).[18] Invece fa il suo primo gol nel campionato europeo di calcio Under-17 avviene il 4 maggio 2012 contro l'Islanda (pareggiata 2-2), entrando al 53º minuto.[19]
Viene quindi chiamato dalla Nazionale Under-18 per l'amichevole vinta 4-1 in Austria contro l'Austria, dove fa anche un gol.[20] Sigla la sua prima doppietta in questa nazionale il 22 marzo 2013 al MEP-Arena contro la Germania, match vinto 3-2.[21]
Il 1º settembre 2016 mette a segno il suo primo goal con la maglia della nazionale transalpina, andando a segno nella vittoria per 3-1 dei Galletti a Bari sull'Italia.[28]
Dopo non essere stato incluso nella rosa per Euro 2020, il 4 settembre 2021 va a segno nel pareggio per 1-1 contro l'Ucraina 5 anni dopo l'ultima rete (ovvero quella realizzata contro l'Italia nel 2016).[34][35] Non viene incluso nella rosa per i Mondiali 2022.