Выпускница Санкт-Петербургского музыкального училища имени Римского-Корсакова (дирижёрско-хоровое отделение, класс Фёдора Леднёва и Анны Мейя) и вокального отделения Санкт-Петербургской государственной консерватории имени Н. А. Римского-Корсакова (класс Светланы Горенковой).

С 2020 по 2022 год — артистка musicAeterna под руководством Теодора Курентзиса.

С 2022 по 2024 год — артистка Молодёжной оперной программы Большого театра.

Активно сотрудничает с дирижёрами Фёдором Леднёвым, Теодором Курентзисом, Юрием Башметом, Филиппом Чижевским, Тимуром Зангиевым, Михаилом Шехтманом и другими, выступает на ведущих концертных площадках России и мира. В 2023 году дебютировала на Новой и Исторической сценах Большого театра России. Совместно с пианистом Алексеем Пудиновым записала в Германии диск «Тихие песни» Валентина Сильвестрова.

В 2024 году в Москве приняла участие в концертном исполнении оперы «Королева фей» Пёрселла (дирижёр Филипп Чижевский), дебютировала на сцене театра «Новая Опера» имени Е. В. Колобова в партии Наташи Ростовой в проекте молодёжной программы и мастерской Брусникина «Война и мир. Наташа и Андрей» (дирижёр Тимур Зангиев). В Концертном зале имени П. И. Чайковского исполнила партию Илии в опере «Идоменей» Моцарта (дирижёр Филипп Чижевский). Дебютировала на Дягилевском фестивале в Перми в партии Памины в опере «Волшебная флейта» Моцарта (дирижёр Евгений Воробьёв). Исполнила сольные партии в «Страстях по Матфею» И. С. Баха, в «Мессе во время войны» Гайдна, Реквиеме Моцарта и Мессе фа минор Брукнера.

Выпускник факультета исторического и современного исполнительского искусства Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского (класс профессора Натальи Гутман и профессора Андрея Спиридонова), а также консерватории города Оберлин в США. 

Участник мастер-классов Балаша Мате, Маркуса Мёленбека, Фибии Карай. 

Лауреат Международного юношеского конкурса имени П. И. Чайковского в Сендае (Япония). Играет в различных ансамблях на барочной и современной виолончели, виоле да гамба и пардесю. 

Солист российского оркестра Pratum Integrum. Участвует в записях с эксклюзивным репертуаром на лейбле Caro Mitis. 

С ансамблем «Студия новой музыки» выступал на фестивалях «Московская осень», «Шёнберг — Кандинский: звук и цвет». Сотрудничал с Полом Эссвудом, Тревором Пинноком, Алексеем Любимовым, Элисон Мелвилл, с ансамблями и оркестрами BaRockers (Россия), Il Gardellino (Бельгия), Bach Consort (Россия), Bergen Barokk (Норвегия), Toronto Consort (Канада), Appolo’s Fire (США) и др.

Выпускница Академического музыкального училища при Московской государственной консерватории имени П. И. Чайковского (класс гитары Натальи Дмитриевой). В 1993 году поступила в Академию имени Маймонида в класс профессора Александра Фраучи, занималась с Евгением Финкельштейном. В этот период увлеклась игрой на старинных щипковых инструментах, брала уроки у Александра Суетина, Хопкинсона Смита, Найджела Норта. Дипломную программу исполняла на теорбе и лютне. Обладатель специальной премии (в составе гитарного дуэта) на I Всероссийском конкурсе имени Иванова-Крамского. 

Выступала с оперными исполнителями, среди которых Ольга Гречко, Филипп Жаруски, Алиса Гицба, Яна Иванилова, Марк Мойон, Йестин Дэвис, Андреас Шолль, Марко Бисли, а также с известными ансамблями и оркестрами: Les Moscovites, «Мадригал», Lа Stravaganza, La Spiritata, Bach-Concort, Quori Cantanti, Telemann-Consort, Musica Tempora, Alta Capella, Le Tendre Amour, Pocket Simphony, Musica Viva, «Солисты Москвы», «Солисты Нижнего Новгорода», Questa Musica, La Voce Strumentale. Сотрудничала с такими дирижёрами, как Максим Емельянычев, Филипп Чижевский, Владимир Юровский, Александр Рудин, Михаэль Гюттлер, Кристофер Мулдс, Федерико Мария Сарделли, Лоуренс Каммингс, Хансйорг Альбрехт, Андреа Маркон, Джанлуко Капуано и др. Участвовала в постановках барочных опер, ораторий, балетов в Большом театре России, в театре «Новая Опера» имени Е. В. Колобова, МАМТ имени К. С. Станиславского и Вл. И. Немировича-Данченко.

Родился в Москве. В 2014 году окончил МССМШ имени Гнесиных по специальности «Фортепиано» (класс Татьяны Воробьёвой), продолжил обучение на факультете исторического и современного исполнительского искусства Московской консерватории у Якова Кацнельсона (фортепиано), Ольги Мартыновой (клавесин), Алексея Любимова (хаммерклавир).

В 2021 году получил степень магистра как исполнитель на исторических разновидностях фортепиано в Амстердамской консерватории (класс Ольги Пащенко). 

Победитель II Международного конкурса клавесинистов имени А. Е. Майкапара (2024).

Выступал в залах Москвы, Санкт-Петербурга, Екатеринбурга, Казани, Астрахани, Петрозаводска, а также в Амстердаме, Утрехте и Белостоке.

Сотрудничает с барочным оркестром Pratum Integrum, ансамблями L’esprit du Vent и Les Moscovites. 

В репертуаре Николая Мартынова — музыка различных жанров и эпох: партии бассо континуо в барочных кантатах и операх, произведения для солирующего клавесина, сонаты и трио Гайдна и Бетховена, редко исполняемые произведения для фортепиано Дусика, Гуммеля, Вебера, а также сольная и камерная музыка Мендельсона, Шумана, Брамса, Дебюсси, Рахманинова, отдельные произведения Денисова, Гласса, Лэнга, Хосокавы.