Nacido en Alicante, se formó en la Escuela Superior de Arte Dramático de Madrid, y pronto comenzó a interpretar obras de teatro. “Sexpeare” fue la compañía en la que desarrolló sus primeras actividades interpretativas.

El puente hacia la fama le llegó de la mano de Alejandro Amenábar, con su ópera prima Tesis. Por esta película recibió el Premio Goya al Mejor Actor Revelación de 1996. A partir de este momento se convierte en uno de los rostros más conocidos del cine español. Entre sus películas más conocidas destacan: Abre los ojos (Amenábar, 1997), Los amantes del círculo polar (Julio Médem, 1998), El arte de morir (Álvaro Fernández Armero, 1999), Capitanes de abril (María de Medeiros, 1999), Tuno negro (Pedro L. Barbero y Vicente J. Martín, 2000), La mala educación (Pedro Almodóvar, 2004).

También ha participado en distintos proyectos de cine independiente como en los cortometrajes: Pasaia (1996), por el que ganó el premio al Mejor Actor en el Festival Internacional de Cine Independiente de Elche, Amigos (1997), La cartera (2000) o El castigo del ángel, del que fue director en 2002.

Estaba previsto que el actor formara parte de la serie juvenil Física o Química de Antena 3, en 2008 interpretando a Mario, como el novio de Irene, pero propuestas mejores lo dejaron en un simple cameo de cuatro capítulos. Participó en la comedia de ciencia ficción Plutón BRB Nero con la dirección de Álex de la Iglesia y en la que Fele interpreta al “Sr. Spock”. Ha filmado el trailer del largometraje Sal del director argentino Diego Rougier y de Javiera Contador, que se filmará en 2010. En ella, Martínez es “Sergio”, un cineasta en decadencia obsesionado con hacer un western moderno en el norte chileno. Todos los productores rechazan su historia, y decide romper con todo. Deja su casa de Madrid e intenta buscar la inspiración in situ instalándose en San Pedro de Atacama. Allí los lugareños lo confunden con otro y comienza una violenta aventura.

Se estrena Dime que yo, cortometraje del director español Mateo Gil en el que Martínez es acompañado en el rol protagónico por Judith Diakhate. Por su actuación en el cortometraje es nominado como Mejor actor y Mateo Gil obtiene el Premio a la Mejor Dirección en el Festival de Cine de Islantilla 2009. En dicho evento cinematográfico se presenta además, el cortometraje "Comeparedes" de Nuria de la Torre, en el que también participa Fele Martínez. En septiembre filma Tensión sexual no resuelta de Miguel Ángel Lamata. En breve comienza el rodaje de Marta dibuja puentes con guion y dirección de Rafael Deltell. La película está basada en la novela homónima del alcoyano Carles Cortés.

Actualmente se encuentra en conversaciones sobre su posible ingreso al elenco de Prófugos (serie de TV), una megaproducción a cargo de Efe3 y Fábula, que será la primera serie chilena transmitida en HBO. Por lo pronto, está en España realizando el rodaje de Don Mendo Rock ¿La venganza?, bajo la dirección de José Luis García Sánchez En junio de 2010 alterna su intensa carrera actoral con otras dos pasiones, la música y la gastronomía. Ciruelas, es el grupo musical que forma como bajista, junto a Rulo Pardo, Joe Carmona y José Mª. Oliver Creperie La Rue, es un bello reducto francés en Madrid, que Fele Martínez ha montado junto con Silvia Rey y Paco León.^[4http://www.youtube.com/soloFele Mejor actor en Los Ángeles Movie Awards del 2012 por "Sal" de Diego Rougier.

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