Алексей Мартынов родился в г. Феодосия Крымской области 22 июня 1970 года. Учился в МИИГАиК, но в 1988 году прервал обучение для прохождения службы в советской армии. В 2003 году окончил исторический факультет ПГУ им. Тараса Шевченко. В 2001—2003 годах руководил Российско-приднестровским информационно-аналитического центром при Коллегии военных экспертов-ветеранов военной службы. В 2006—2008 годах занимал должность исполнительного секретарь-руководитель аппарата Межпарламентской Ассамблеи государств-участников Содружества «За демократию и права народов». До 2014 года также занимал пост председателя Совета Российской общественной организации «За демократию и права народов». В это же время начал работу в государственных структурах РФ в качестве помощника заместителя председателя комитета Государственной Думы Федерального Собрания РФ 4-го созыва по делам СНГ. С 2008 года — основатель и директор Международного института новейших государств — неправительственного аналитического центра, к функциям которого относятся защита прав российских граждан проживающих в странах СНГ и за рубежом; организация, систематизация и анализ информационных потоков, подготовка аналитических материалов, организация исследовательских работ в интересах РФ в новейших государствах (Республика Абхазия, Южная Осетия, Приднестровская Молдавская Республика, Нагорно-Карабахская Республика и др.), странах СНГ и за рубежом, взаимодействие с российскими и зарубежными СМИ. Мартынов неоднократно руководил работой официальных информационных центров: «Международного информационного центра Выборы 2008» в период избирательной кампании по выборам Президента Российской Федерации, Международного пресс-центра «Цхинвал 2008», «Международного информационного центра - Выборы 2011» в период избирательной кампании по выборам Депутатов Государственной Думы Российской Федерации, «Международного информационного центра- Выборы 2012» в период избирательной кампании по выборам Президента Российской Федерации. После выборов 2012 года был отмечен официальной благодарностью президента России В. В. Путина. С конца 2000-х в сферу профессиональных интересов Мартынова вошли электоральные технологии и защита избирательных прав. В 2010 году стал членом Совета Ассоциации некоммерческих организаций по защите избирательных прав граждан «Гражданский контроль». В 2013—2016 годах входил в Общественный научно-методический консультативный совета при ЦИК России. В 2016 году выступал одним из координаторов интернет-проекта по изучению влияния Интернета на выборы «Депутат.клуб». В 2012 году выдвигался кандидатом в члены СПЧ в номинации «Защита прав человека на постсоветском пространстве и в других регионах мира» (по итогом голосования уступил И. Хакамаде). В 2021 году — кандидат в депутаты Государственной Думы Федерального Собрания Российской Федерации восьмого созыва от Московской Области по региональной группе №22 .