Родился 22 сентября 1922 года в Ленинграде.

В апреле 1941 года поступил в Батайскую военную школу пилотов. По окончании обучения в сентябре 1942 года в звании сержанта был принят в ряды личного состава 3-го гвардейского истребительного Ростов-Донского Краснознаменного авиационного полка. В период Великой Отечественной Войны летал на самолётах ЛАГГ-3, ЛА-5, ЛА-7. Выполнил 267 боевых вылетов, провёл 49 воздушных боёв, в которых уничтожил 16 самолётов противника.

В ноябре 1943 года в воздушном бою происходящем над территорией противника, самолёт младшего лейтенанта Мартынова был сбит, несмотря на полученное ранение Михаил Михайлович успел выпрыгнуть с парашютом из горящей машины и перейти через линию фронта в расположение частей советской армии.

Участвовал в боевых действиях на Калининском, Сталинградском, Южном, Юго-Западном, Северо-Кавказском, Воронежском, Первом Украинском, Четвёртом Украинском, фронтах. В конце войны участвовал в Моравско – Остравской операции ( в Чехословакии). Закончил войну в звании старшего лейтенанта, командира звена.

После окончания Великой Отечественной Войны продолжил службу в ВВС СССР. Летал на реактивных самолётах истребительной авиации МИГ-9, МИГ-15, УМИГ-15.

В период с 1949 по 1953 годы, в качестве лётчика-инструктора, выезжал в командировки в Китайскую Народную Республику, для подготовки китайских лётчиков к участию в Корейской войне (1950- 1953).

В 1956 году прошёл обучение на Центральных лётно-тактических курсах усовершенствования офицерского состава (по профилю командира авиаполков).

В 1957 году вступил в должность командира 20 гв иап истребительной авиации, дислоцирующемся в городе Parchim ( Пархим ) на территории Германской Демократической Республики.

В августе 1960 года вышел в запас в воинском звании полковник.

Награжден четырьмя орденами Красного Знамени, двумя орденами Отечественной Войны I степени, тремя орденами Красной Звезды, медалями «За боевые заслуги», «За оборону Сталинграда», «За оборону Кавказа», «За победу над Германией в Великой Отечественной Войне», медалью ЧССР «За храбрость перед врагом», медалью Китайской Народной Республики «Китайско – Советской дружбы».