Nascida em São Paulo, desde pequena Martha Meola pensava em ser atriz. A ideia se consolidou quando entrou para o CPT e logo saiu numa turnê de cinco meses pela Europa para fazer A Hora e a Vez de Augusto Matraga e Macunaíma, com direção de Antunes Filho. Daí em diante foram vários espetáculos: Há Vagas para Moças de Fino Trato (direção de Marcelo Lazzaratto), Edmond (direção de Ariela Goldman), Meu Filho Vai Casar (direção de Alexandre Reinecke) e Assim É (Se Lhe Parece), dirigido por Marco Antonio Pâmio, entre outros.

No cinema integra o elenco de filmes como Sonhos Tropicais (direção de André Sturn), Os Doze Trabalhos (direção de Ricardo Elias), O Cheiro do Ralo (direção de Heitor Dhalia), As Doze Estrelas (direção de Luis Alberto Pereira), O Palhaço (direção de Selton Mello) e Um Broto Legal (direção de Luis Alberto Pereira), inédito.

Para TV, já fez trabalhos para a Rede Globo, como a novela Tempo de Amar e as séries Verdades Secretas e Hebe, e as três temporadas de Sintonia, produção do Netflix já disponível no streaming. Contratada da Record TV, ela integra o elenco da novela Reis.

Até junho, Martha está em cartaz no Centro Cultural Fiesp, em São Paulo, no espetáculo Terremotos, do inglês Mike Bartlett, um dos mais celebrados dramaturgos da atualidade, com direção de Marco Antônio Pâmio.