Pada tahun 1986, Martínez menjadi calon penerima Fotogramas de Plata sebagai aktor terbaik, bersama dengan Ángela Molina dalam film La Mitad del Cielo karya Manuel Gutiérrez Aragón, dan juga memiliki peran kecil dalam film kultus Viaje a Ninguna Parte yang disutradarai oleh Fernando Fernán Gómez. Selain karir filmnya, Martínez juga memiliki karir panjang sebagai pengisi suara dalam dubbing, film, dan kartun.
Martínez meninggal setelah berjuang melawan kanker paru-paru yang dideritanya selama beberapa waktu pada usia 44 tahun, yang memutuskan karier salah satu aktor Spanyol paling berpengaruh di tahun 1980-an. Pada tahun 2006, Martínez diingat dalam edisi ke-20 Penghargaan Goya.
Filmografi Nacho Martínez meliputi Tasio (1984), Extramuros (1985), Caso Cerrado (1985), Hierro dulce (1985), Matador (1986), El viaje a ninguna parte (1986), La Mitad del Cielo (1986), Adiós, Pequeña (1986), Law of Desire (1987), Los días del cometa (1989), El anónimo... ¡vaya papelón! (1990), A solas contigo (1990), La viuda del capitán Estrada (1991), High Heels (1991), La febre d'Or (1993), dan Mi Nombre es Sombra (1996).
Festival Film Internasional Gijón memberikan Penghargaan Film Nasional yang dinamai 'Nacho Martínez' sejak tahun 2002 kepada orang-orang yang telah memberikan kontribusi signifikan bagi industri film. Penghargaan ini berupa patung unik yang dibuat oleh Jaime Herrero.