Martinek a absolvit Școala Superioară de Muzică și Teatru din Hamburg. A început să joace deja în timpul studiului în diferite piese de teatru, iar ulterior în seriale pentru televiziune. Între anii 1997 - 2001 poate fi văzută pe scenele teatrelor din Leipzig. În 1998 și în 2003 a fost nominalizată la Premiul German de Film.
Din viața privată Martinek din anul 2002 a trăit împreună cu actorul Giulio Ricciarelli, cu care s-a căsătorit în anul 2009. Ei au trăit în München și au avut două fiice.