Mārtiņš Peniķis dzimis 1874. gada 6. novembrī Kuldīgas apriņķa Turlavas Ķoniņu ciemā «Atālmaulu» mājās zemnieka Mārtiņa Peniķa ģimenē, kas ir cēlusies no senas kuršu ķoniņu dzimtas. Mācījās Kuldīgas ministrijas skolā.
1896. gadā uzsāka dienestu 133. Simferopoles kājnieku pulkā. 1900. gadā iestājās Čugujevas junkuru skolā, pēc kuras beigšanas 1902. gadā tika paaugstināts par podporučiku un ieskaitīts 121. kājnieku pulkā Harkivā. Krievijas—Japānas kara laikā 1904.—1905. gadā piedalījās kaujās pie Jušulinas, Ļaojanas, Sandepū un Mukdenas. 1913. gadā uzsāka studijas Nikolaja kara akadēmijā.
Pirmā pasaules kara sākumā Peniķis kā rotas komandieris cīnījās Galīcijas frontē un piedalījās kaujās pie Krakovas, kur 1914. gada 25. decembrī tika smagi ievainots. 1915. gadā piedalījās kaujās Baltkrievijas teritorijā, paaugstināts par pulkvedi.
Pēc Oktobra revolūcijas un Latviešu strēlnieku pulku demobilizācijas pulkvedis Peniķis 1918. gada sākumā palika Vācijas karaspēka okupētajā Vidzemē un tika internēts. Pēc Vācijas kapitulācijas 1918. gada novembra beigās viņš tika atbrīvots un 8. decembrī iecelts par Latvijas Bruņoto spēku Kurzemes kara iecirkņa priekšnieku. Niedras valdības laikā 1919. gadā bija Karaspēka plānu un štatu organizācijas izstrādāšanas komisijas loceklis, bet pēc tās krišanas 1919. gada 26. jūnijā iecelts par Liepājas latviešu karaspēka priekšnieku ar divīzijas komandiera tiesībām.
1919. gada 1. septembrī Peniķis tika iecelts par kara mācības iestāžu priekšnieku, bet pēc Rietumkrievijas Brīvprātīgo armijas uzbrukuma Rīgai viņš 12. oktobrī tika iecelts par 2. Vidzemes kājnieku divīzijas komandieri un Dienvidu frontes pavēlnieku. 1919. gada 10. novembrī viņa vadībā 2. Vidzemes divīzija satrieca ienaidnieku un ieņēma Torņakalnu. Pēc tam Vidzemes divīzija izcīnīja galvenās Jelgavas atbrīvošanas kaujas 14.-21. novembrī.
1920. gada 13. augustā Mārtiņš Peniķis tika iecelts par Latvijas armijas Galvenā štāba priekšnieku un paaugstināts par ģenerāli. Pēc Brīvības cīņu beigām 1921.—1924. gadā viņš bija Latvijas Bruņoto spēku inspektors. No 1928. gada 21. aprīļa līdz 1934. gada 14. novembrim viņš bija Latvijas Bruņoto spēku virspavēlnieks.
Otrā pasaules kara beigās 1944. gada rudenī pensionētais ģenerālis Peniķis devās uz Vāciju, bet 1945. gadā atgriezās Rīgā, kur turpināja nodarboties ar militārās vēstures pētniecību. Miris 1964. gada 28. februārī Rīgā, apbedīts Meža kapos.
Darbi
"Senlaiku kara vēsture",
"Pasaules karš 1914.-1918. Austrumu frontē", (1929.)
"Latvijas nacionālās armijas cīņas 1919 vasarā un rudenī", (1931.)
"Latvijas armijas sākums un cīņas Latvijā līdz 1919 jūlijam", (1932.)
"Pasaules karš 1914, 1915 un 1916 un latviešu strēlnieku bataljonu-pulku cīņas, I (1937.)
Apbalvojumi
Staņislava ordenis: II, III šķ.,
Annas ordenis: II, III, IV šķ.,
Jura ordenis: IV šķ.,
Serbijas Karadžordževiča Baltā Ērgļa ordenis: IV šķ.,
Latvijas armijas augstākie virsnieki 1918-1940, biogrāfiska vārdnīca/(sast. Ēriks Jēkabsons, Valters Ščerbinskis); Latvijas Valsts vēstures arhīvs. ISBN 9984-510-17-4
Politiskie un sabiedriskie amati un pozīcijas
Priekštecis: Jānis Balodis (Latvijas armijas virspavēlnieks)
