Окончив среднюю школу Вэстдейл, юноша поступил в Университет Макмастера. В 1971 году Мартин получил диплом бакалавра гуманитарных наук. Но работа по специальности молодого человека не привлекала. Он начал карьеру театрального актера в Торонто, играл в нескольких постановках, в том числе в мьюзикле «Godspell». В конце семидесятых Мартин переключился на телевизионные пьесы и шоу. В 1979 году он получил роль Такера Кервина в ситкоме «Партнеры», довольно-таки популярном. Но настоящую известность артисту принес проект «Субботним вечером в прямом эфире». Шорт снимался в этом шоу в течение года (с 1984 по 1985), пародируя знаменитостей и раскрывая свой комический талант в монологах и этюдах собственного сочинения. После закрытия сезона Мартин создал нечто вроде филиала этого шоу под названием «Мартин Шорт: концерт для североамериканцев» (1985).
Дебютом комика в полнометражном кино стала лента «Три амигос!» (1986), где он сыграл Неда Нидерландера, одного из трех актеров немых фильмов про ковбоев, случайно оказывающихся в гуще реальных событий, подобающих вестерну. Через год Мартин снялся в фильме «Внутреннее пространство» в образе ипохондрика Джека Паттера, в чью кровь по ошибке попадает вакцина с миниатюризированным американским пилотом внутри. В 1989 он сыграл Неда Пери в ленте «Три бегелеца», берущего в заложники только что освободившегося из тюрьмы грабителя-рецидивиста, чтобы тот помог ему ограбить банк, после чего Нед со своей маленькой дочерью в компании с экс-грабителем спасаются от полиции; а в 1991 Мартин сыграл в ленте «Невезучие» бухгалтера Юджина Проктора, отправляющегося на поиски пропавшей дочери миллионера Валери, такой же неудачницы, как он сам. С начала девяностых до сегодняшнего дня Шорт был задействован в четырех десятках картин, в том числе в известной фэнтезийной детской комедии «Простое желание» в роли волшебника Мюррэя, в семейной комедии «Клиффорд» в роли трудного подростка Клиффорда, в экранизации «Алисы в Стране Чудес» в роли безумного Шляпника, в ленте «Джимини Глик в Ля-ля-вуде» в роли обозревателя развлекательных мероприятий Джимини Глика.
Сейчас Мартин Шорт живет в пригороде Лос-Анджелеса. Его жена Нэнси Долман умерла от рака три года назад. С Мартином остались их трое детей – Кэтрин, Оливер и Генри. Актер продолжает постоянно сниматься в кино, озвучивать мультфильмы и принимать участие в разнообразных ток-шоу и авторских вечерах.