Pierluigi Martini 1961. április 23-án látta meg a napvilágot, méghozzá egy olyan családban, amelynek több tagja is a versenyzés szenvedélyének hódolt. Nagybátyja, Giancarlo például több bajnokságon kívüli futamon is rajthoz állt egy Ferrari 312T volánjánál a Scuderia Everest színeiben, amelyet egy bizonyos Giancarlo Minardi irányított, de öccse, Oliver is autóversenyző.
Pierluigi 1984 szeptemberében mutatkozhatott be a Formula-1-ben, méghozzá a Toleman istállónál, ahol a felfüggesztett eltiltása miatt távolmaradó Ayrton Sennát helyettesítette az Olasz Nagydíjon. Bár kvalifikálnia sem sikerült magát a versenyre, Minardi figyelmét így is felkeltette, aki leigazolta őt az 1985-ös szezonra, amely során már az F1-ben indította csapatát.
Az újonc gárda színeiben Martini igen ritkán látta meg a kockás zászlót, az év végén Ausztráliában azonban így is sikerült elcsípnie egy nyolcadik helyezést, amelyért azonban akkor még nem járt világbajnoki pont. A szenvedés ellenére a csapat és a versenyző kitartottak egymás mellett – olyannyira, hogy Martini egy 1992-es, a Scuderia Italia alakulatánál tett kitérőt leszámítva végig hűséges maradt a Minardihoz.
Az olasz pilóta nem kevesebb, mint 124 nagydíjon indult a Formula-1-ben, ám jól mutatja, hogy a már akkor is közönségkedvenccé váló gárda igazi kiscsapatnak számított, hogy ez idő alatt egyetlen alkalommal sem sikerült dobogóra állnia: legjobb eredménye két negyedik hely volt az 1991-es idényből, amely során az összetett pontverseny 11. helyén zárt. Pályafutása során leginkább arról volt híres, hogy nem igazán vette figyelembe a kék zászlókat, amit persze gyakran lengethettek neki, hiszen a Minardival általában a mezőny második felében körözött.
Martini 1995-ben fordított hátat a száguldó cirkusznak, ám a versenyzésnek nem fordított hátat, sőt sikeres sportautós karriert futott be: 1999-ben Joachim Winkelhock és Yannick Dalmas oldalán a Le Mans-i 24 órást is sikerült megnyernie egy BMW-vel. Ezt követően aztán már csak a visszavonult F1-esek számára kiírt Grand Prix Mastersen öltött versenyzői overállt az akkor már 45 éves pilóta.
