Исполнитель роли старшины Васкова («А зори здесь тихие») и Кирьяна Инютина («Вечный зов»). Играет роли немногословных и глубоких людей, способных на отчаянные поступки.
Андрей Мартынов родился в Иваново. Когда туда приехал на гастроли МХАТ, юноша набрался смелости и подошёл к Алексею Грибову с просьбой прослушать его и дать рекомендации. Великий актёр дал Мартынову несколько советов и поспособствовал тому, чтобы он пришёл поступать в Школу-студию МХАТ сразу на второй тур, но Мартынов его не прошёл. Зато поступил в ГИТИС.
Много интересных работ связано у актёра с театром на Малой Бронной, но в 1981 году Андрей Мартынов навсегда оставил сцену – не мог смириться с интригами и «подводными течениями» за кулисами. В последние годы много работает на телевидении, где дублирует иностранные фильмы и сериалы, озвучивает научно-популярные картины.
В кино первая же роль – старшины Васкова – принесла актёру мировую славу. Затем были «Город с утра до полуночи» (отец), «Исчезновение» (Степан Коринец), «Крепыш» (Егор), «Через Гоби и Хинган» (Теренков), «Мы жили по соседству» (Николай), «Факты минувшего дня» (Кряквин), «Битва за Москву» (Копец), «Внимание! Всем постам…» (Тихоня), «Николай Вавилов» (Сергей Вавилов), «Царь Иван Грозный» (Малюта Скуратов), «Му-Му» (Гаврила Андреевич). Мартынов нередко играл солдат Великой Отечественной.
Народный артист России (1994).
Лауреат Государственной премии СССР за исполнение роли старшины Васкова в фильме «А зори здесь тихие» (1975)
Лауреат премии Ленинского комсомола за исполнение роли старшины Васкова в фильме «А зори здесь тихие» (1974)
Лауреат Государственной премии РСФСР имени братьев Васильевых за исполнение роли Кряквина в фильме «Факты минувшего дня» (1982)
Лауреат премии КГБ СССР за исполнение роли Андрея Павловича Федорова в фильме «Синдикат-2» (1982)
В 1962-1963 годах работал на стройках в Иваново, в 1964-1967 – служил в армии. В 1970 году окончил ГИТИС и стал актёром московского ТЮЗа, с 1972 года – театра на Малой Бронной. С 1981 года – в штате киностудии имени М.Горького.
1972 — . . .А ЗОРИ ЗДЕСЬ ТИХИЕ (старшина Федот Васков)
1972 — СЛЕДСТВИЕ ВЕДУТ ЗНАТОКИ. ДЕЛО № 7. НЕСЧАСТНЫЙ СЛУЧАЙ (Олег Фёдорович Каталин)
1973 — ВЕЧНЫЙ ЗОВ (Кирьян Инютин, сын Демьяна Инютина)
1973 — ТОПЧАНСКАЯ РЕСПУБЛИКА
1973 — В НОМЕРАХ - фильм-спектакль (коридорный)
1973 — ДО НОВЫХ ВСТРЕЧ! - фильм-спектакль (Юра Кузьмин)
1974 — ПЕРСОНАЛЬНОЕ ДЕЛО (Кустов)
1974 — СВАДЬБА КАК СВАДЬБА, фильм-спектакль (дядя Вася)
1976 — ГОРОД С УТРА ДО ПОЛУНОЧИ (отец мальчика)
1977 — БЕЛЫЙ БИМ ЧЕРНОЕ УХО (старший лейтенант милиции, Андрей Леонидович)
1977 — ИСЧЕЗНОВЕНИЕ (Степан Коренец, гончар)
1977 — ЛЮБОВЬ ЯРОВАЯ, фильм-спектакль (Роман Кошкин)
1977 — НЕ ОТ МИРА СЕГО, фильм-спектакль (Барбарисов)
1978 — ПОСЛЕДНИЙ ШАНС (мастер Ершов)
1978 — КАПИТАНСКАЯ ДОЧКА, фильм-спектакль (Максимыч)
1978 — МОСКВА. ЧИСТЫЕ ПРУДЫ, фильм-спектакль (Чугунов Толя)
1979 — ВАРВАРЫ, фильм-спектакль (Гриша, сын городского головы)
1979 — ВАТАГА «СЕМЬ ВЕТРОВ», фильм-спектакль
1981 — КРЕПЫШ (Егор)
1981 — МЫ ЖИЛИ ПО СОСЕДСТВУ (Николай, папа Сергея)
1981 — СИНДИКАТ-2 (Андрей Павлович Фёдоров)
1981 — ФАКТЫ МИНУВШЕГО ДНЯ (Кряквин)
1981 — ЧЕРЕЗ ГОБИ И ХИНГАН (Теренков)
1982 — БЕЗУМНЫЙ ДЕНЬ ИНЖЕНЕРА БАРКАСОВА (Слоняев, поэт)
1982 — ВАСИЛИЙ БУСЛАЕВ (Акулов)
1982 — ВЛАДИВОСТОК, ГОД 1918 (Никифоров)
1983 — ГОРИ, ГОРИ ЯСНО. . .
1983 — ЗДЕСЬ ТВОЙ ФРОНТ (директор завода)
1984 — БЕЗ ПРАВА НА ПРОВАЛ (Николай Васильевич Лозовой, лейтенант, бывший учитель)
1984 — СИЛЬНАЯ ЛИЧНОСТЬ ИЗ 2 «А» (папа Димы Кругликова)
1984 — ЧЕРЕЗ ВСЕ ГОДЫ (отец)
1985 — БИТВА ЗА МОСКВУ (командир москвичей-ополченцев)
1985 — ВНИМАНИЕ! ВСЕМ ПОСТАМ. . . (Павел Егорович Тихоня, старшина)
1986 — СЕКУНДА НА ПОДВИГ (Яков Новиченко)
1988 — ГУЛЯЩИЕ ЛЮДИ (боярин Зюзин)
1990 — НИКОЛАЙ ВАВИЛОВ (Сергей Вавилов)
1991 — ЦАРЬ ИВАН ГРОЗНЫЙ (Малюта Скуратов)
1991 — НЕПРЕДВИДЕННЫЕ ВИЗИТЫ (Якушин)
1992 — УДАЧИ ВАМ, ГОСПОДА! (начальник колонны)
1997 — ВОЛШЕБНЫЙ ПОРТРЕТ (Тит)
1997 — ЦАРЕВИЧ АЛЕКСЕЙ (эпизод)
1998 — МУ-МУ (Гаврила Андреевич)
1999 — ПРЕЗИДЕНТ И ЕГО ВНУЧКА (эпизод)
2002 — ЛЕДНИКОВЫЙ ПЕРИОД (Кичигин)
2003 — НА УГЛУ, У ПАТРИАРШИХ -3 (генерал-лейтенант Попов)
2003 — НЕ ПРИВЫКАЙТЕ К ЧУДЕСАМ (эпизод)
2003 — ЧЕРНАЯ МЕТКА (член Политбюро ЦК КПСС А.Яковлев)
2004 — БОГАТСТВО (Павел Сергеевич Блинов)
2010 — СОНЬКА. ПРОДОЛЖЕНИЕ ЛЕГЕНДЫ (слуга Никанор)
2011 — МЕНТ В ЗАКОНЕ – 4 (эпизод)