Sajtósának vasárnapi tájékoztatása szerint a művészt előző nap érte a halál egy Los Angeles-i kórházban, ahová csak rövid időre kellett bevonulnia, azonban váratlanul komplikációk léptek fel nála. Martin Landau 1928. június 20-án született New York Brooklyn nevű kerületében, színészpályafutása előtt öt éven át a New York Daily News rajzolójaként dolgozott.
Bejelentettem a képszerkesztőnek, hogy a színház világában fogok dolgozni. Azt hiszem, azt gondolta, hogy jegyszedő leszek
- elevenítette fel a kezdeteket a The Times-nak adott interjújában.
A nagy presztízsű Actors Studio hallgatója lett - jó barátja volt James Dean, osztálytársa Steve McQueen. 1957-ben debütált a Broadwayn, filmes karrierjének első fontos állomása Alfred Hitchcock Észak-északnyugat című thrillere, melyben Cary Grantet próbálta meggyilkolni. Szerepelt a Kleopátra című grandiózus történelmi eposzban, a Nevada Smith című westernben, de televíziós szerepeket is vállalt, népszerű volt a Mission: Impossible című sorozat, amelyben az álcázás mesterét játszotta. 1968-ban Golden Globe-díjat kapott érte.
A Tucker, az autóbolond című 1988-as filmben Jeff Bridges oldalán nyújtott alakításáért szintén Golden Globe-díjat nyert és Oscar-díjra jelölték a legjobb férfi mellékszereplők között. Ugyanebben a kategóriában egy évvel később is esélyes volt az amerikai filmakadémia díjára Woody Allen Bűnök és vétkek című filmje révén.
Hosszú - hullámvölgyektől sem mentes - pályafutását Tim Burton 1994-es filmjében, az Ed Wood-ban nyújtott alakításával koronázta meg: Lugosi Béla szerepéért végül megkapta a legjobb férfi mellékszereplőnek járó Oscart. Előtte bezsebelte a színészcéh elismerését, valamint a Golden Globe-díjat is
Az 1996-os Pinokkió-ban Geppeto mestert formálta meg, a férfit, aki egy tuskóból kifaragta a fabábut. Két évvel később Matt Damon professzorát játszotta el a Pókerarcok-ban. Élete végéig aktív maradt, a magyar mozikban utoljára Atom Egoyan 2016-os holokausztdrámájában, az Emlékezz-ben láthattuk, de azóta még további három filmet forgatott le, köztük a The Last Poker Game-et , amelyben ő volt a főszereplő.
Mestere, Lee Strasberg bátorítására maga is tanított, tanítványai között volt Jack Nicholson és Anjelica Huston. Haláláig ő volt a vezetője az Actors Studio hollywoodi tagozatának.