Serqey Martynov kino aktyorligi mahoratini Butunittifoq davlat kino institutida o'rgangan va 1973-yilda bitirgan.
Serqey Martynovning kino debyuti 1972-yilda rejissyor Yefim Dziganning "Shimolda, janubda, sharqda, g'arbdagi" harbiy filmida bo'lgan. 1973-yilda u Aleksey Mishurinning "Abituriyentka" dramasiga va Yuriy Chulyukinning "Va Tinch okeanda..." filmiga taklif qilingan. Keyingi yilda aktyor Buyuk Vatan urushi haqidagi tarixiy film "O'z kursim bo'yicha" va Nadejda Kosheveroyaning "Tsarevich Prosha" filmidagi bosh rollarni ijro etgan.
1975-yilda Serqey Martynov Yekaterina Stashevskaya-Naroditskiyning "Ikki skripka uchun kontsert" melodramasida Andrey obrazi yaratgan. Keyingi yilda u Polsha rejissyori Vanda Yakubovskiyaning "Oq mazor" filmida paydo bo'lgan, 1979-yilda esa Vladimir Krasnopolskiy "Ota va o'g'il" dramasining suratga olish ishlarida ishtirok etgan. 80-yillarning boshlarida aktyorning filmografiyasi "Riko aka-uka", "Mehmon", "Tovarish Innokentiy", "Osmonlarda "Tungi jodugarlar" va "Tez... maxfiy... Gubcheka" filmlaridagi rollar bilan boyitilgan. Shu davrda u Rudolf Fruntovning "Mariya Medichining g'aznasi" filmidagi Mixaylov rolini o'ynagan.
1983-yilda Serqey Martynov rejissyor Tatiana Berezantsevyaning "Sevgi bilan sevgi" komediyasida Don Pedro rolini olgan, shuningdek, "Tashvishli yakshanba" jangovar filmida paydo bo'lgan. 1984-yilda aktyor Aleksey Saltykovning "Buyuk Novgorod" harbiy lentasi va Rossiya-Vengriya dramatikasi "Kallman sirri" filmida ishtirok etgan. 1985-yilda u "Nesyor, kutilmagan", "Boshqa qirg'oqda — erkinlik" va "Rasm" filmlaridagi rollarni olgan. Keyin "Faqat bitta burilish", "Imona", "Robinzona, yoki mening ingliz bobom" va "Okeanda ettita qichqiriq" filmlarida suratga olingan.
80-yillarning oxirlarida Serqey Martynov "Boshqa ishga o'tkazilganligi sababli", "Davlat chegarasi. Film 8. Uzoq chegarada" va "Prokuror uchun sovg'a" filmlarining suratga olish ishlarida ishtirok etgan. Aktyorning so'nggi ishlaridan "Alysa tuya" va "Quyosh urishi" filmlaridagi rollarni ajratib ko'rsatish mumkin.
