Steve si iscrive 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. Verso la fine degli anni '60 si trasferisce in Canada e diventa un ospite fisso dello show "Half the George Kirby Comedy Hour".
Nonostante il grande successo di pubblico, Martin 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 1984 recita in "Ho sposato un fantasma", e nel 1985 è nel cast de "La piccola bottega degli orrori" e ne "I tre amigos".
Con "Roxanne", rivisitazione moderna del "Cyrano de Bergerac", ottiene grandi consensi da parte del 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) e "Il padre della sposa 2" (1995).
Nel 1997 interpreta "La formula" di David Mamet e nel 1999 al fianco di Eddie Murphy torna al grande successo con "Bowfinger". Nel 2003 insieme a Queen Latifah è protagonista di "Un ciclone in casa" e sempre nello stesso periodo intrepreta la divertente commedia "Una scatenata dozzina" di Shaw Levy. R
ecentemente ha lavorato nella pellicola "La Pantera Rosa - The Pink Panther" sempre di Shawn Levy e "Shopgirl" Anand Tucker.