Мартин Фриман родился 8 сентября 1971 года в городе Олдершот, графство Хэмпшир, Великобритания. Полное имя - Мартин Джон Фриман. Был самым младшим ребенком в семье, Мартин рос под присмотром трёх старших братьев и сестры. Его родители развелись, когда он был ещё совсем маленьким, и до семи лет жил вместе с отцом. Но когда отец умер от сердечного приступа, Мартин вновь вернулся в дом матери.
Фриман окончил среднюю римско-католическую школу в городе Чертси в Суррее, по окончании которой, продолжил обучение в Центральной школе сценической речи и драматического искусства в Лондоне. С 15 лет играл в молодёжном театре, но решил стать актёром только спустя пару лет.
Одна из самых заметных ролей Мартина Фримана - роль Тима Кентербери в комедийном сериале «Офис». За эту роль актёр получил две номинации на престижные премии «British Comedy Award» и «BAFTA TV Award». Актер сыграл главные роли в ситкоме «Hardware», телесериале «Робинсоны». Также он снялся в эпизодах сериалов «Эта жизнь», «Книжный магазин Блэка» и в фильме «Реальная любовь». Мартину одинаково хорошо удаются как комедийные, так и драматические роли, самая значительная - лорд Шефтсбери в историческом мини-сериале BBC «Последний король».
Фриман снимался в эпизоде фильма «Типа крутые легавые». Но мировую известность ему принесла роль доктора Джона Ватсона в сериале «Шерлок». Эта роль принесла актёру премию «BAFTA» в 2011 году. Его бывшая гражданская жена Аманда Аббингтон с третьего сезона играет там его жену Мэри Морстен. Также Фриман считался первым претендентом на главную роль в трилогии Питера Джексона «Хоббит», хотя утверждалось, что съёмки в «Шерлоке» могут помешать этому. Но уже 22 октября 2010 года стало известно, что он официально утверждён на роль молодого Бильбо Бэггинса.
С 2014 года играл роль в черной комедии «Фарго», после этой роли его номинировали на «Золотой глобус». В мае 2015 Мартин Фриман присоединится к Кинематографической вселенной Marvel. В 2016 году вышел фильм «Первый мститель: Противостояние» с участием Фримана. В 2018 году Райан Куглер запускает новый ремейк фильма «Черная Пантера», с участием Мартина.
Мартин Фримен состоял в браке с английской актрисой Амандой Аббингтон, с которой познакомился на съёмках телефильма «Только мужчины» в 2000 году. Они также снялись вместе в фильмах «Собирая осколки бутылок», «Долг отдай», «Робинсоны», «Все вместе» и сериале «Шерлок». У них есть дети Джо и Грейс. В конце декабря 2016 года Фриман объявил о разводе с Амандой.