Prima di diventare attore ed autore, Steve Martin da ragazzo lavora a Disneyland, svolgendo le più svariate mansioni, poi si iscrve alla UCLA e si laurea in filosofia e teatro. Inizia a lavorare nel campo dello spettacolo come autore di testi per personaggi televisivi e occasionalmente recita piccole parti, poi verso la fine degli anni '60 si trasferisce in Canada e diventa un ospite fisso dello show "Half the George Kirby Comedy Hour". Durante gli anni '70 sviluppa il suo personaggio comico, l'uomo ben vestito, distinto ed ordinato ma irrimediabilmente lunatico. Nonostante il grande successo di pubblico, Martin è stanco della TV e vuole cimentarsi col cinema. Il suo debutto nel musical "Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band" del 1977 è un mezzo fiasco, ma nel 1979 Martin scrive ed interpreta "Lo straccione", nel quale viene notato da Stanley Kubrick che pensa a lui per il ruolo di Bill Harford in "Eyes wide shut", che sarà poi di Tom Cruise. Sempre in cerca di sfide, si cimenta in ruoli diversi: il suo progetto "Il mistero del cadavere scomparso", nel quale recita "accanto" a grandi star del cinema presenti grazie a spezzoni di famosi film, è una conferma del suo talento poliedrico. Nel 1984 sul set di "Ho sposato un fantasma", conosce l'attrice inglese Victoria Tennant, che sposa nel 1986 e dalla quale divorzia nel 1994. Nel 1985 è in "La piccola bottega degli orrori" e ne "I tre amigos". E' del 1987 "Roxanne", rivisitazione moderna del "Cyrano de Bergerac", grande successo di pubblico. Fra gli anni '80 e '90 interpreta moltissime commedie, fra cui "Un biglietto in due" con John Candy (1987), "Pazzi a Beverly Hills" (1991), "Il padre della sposa" (1991), "Moglie a sorpresa" con Goldie Hawn (1992), "Il padre della sposa 2" (1995). Nel 1997 interpreta un ruolo piuttosto dark in "La formula" di David Mamet e nel 1999 al fianco di Eddie Murphy torna al grande successo con "Bowfinger", una satira sul mondo del cinema che lo vede protagonista e autore, confermando ancora una volta la sua versatilità. Colleziona il maggior numero di presenze al "Saturday Night Live" ed è apparso nei video di "Proof" di Paul Simon e "In the midnight hour" di B. B. King, nella sezione fiati.