Martin nagyon fiatal korában kezdett írni. Első művei rémtörténetek voltak: a környékbeli gyerekeknek adta el fillérekért, általában ő maga olvasta fel őket. Később rajongója (és gyűjtője) lett a képregényeknek; a Fantasztikus Négyes 20. számában megjelentették az akkor középiskolás író levelét. Ez volt az első „írása”, amely nyomtatásban megjelent, és nagy hatással volt rá. A levél keltette reakciók hatására kezdett különböző rajongói magazinoknak írni.^[2]

Első novelláját 1970-ben, 21 éves korában adta el a Galaxy magazinnak (1971-ben jelent meg), melyeket továbbiak követtek. A középiskola után főiskolán folytatta tanulmányait, előbb B.Sc., majd M.Sc. fokozatott szerzett újságírói szakon. Tanulmányai befejezése után - lelkiismereti okok miatt - polgári szolgálatot választott, egy jogi tanácsadással foglalkozó alapítványnál dolgozott 1972 és 1974 között. Később sakktornákat felügyelt, majd újságírást tanított a Clarke Főiskolán. Mindezek mellett részmunkaidőben foglalkozott az írással.

1975-ben feleségül vette Gale Burnick-et. Négy év múlva, 1979-ben elváltak, gyermekük nem született.

A hetvenes évek első felében novellákat írt, több Hugo- és Nebula-díjat is nyert. Első regénye, a Dying of the Light, 1977-ben jelent meg. 1979-től főállású író.

1986-tól kezdett dolgozni szerkesztőként a Wild Cards című osztott világ antológián. A történetek egy olyan világban játszódnak, ahol a második világháború befejezése után felüti fejét egy vírus, amely súlyosan eltorzítja akiket megfertőz, illetve néhány ritka esetben különleges képességekkel ruházza fel őket. Ez az esemény megváltoztatja a történelem menetét is. A sorozatban közreműködött többek között Stephen Leigh, Lewis Shiner, Howard Waldrop, Walter Jon Williams valamint Roger Zelazny. Maga Martin is írt néhány történetet, amelyek közül soknak a telekinetikus képességgel megáldott Thomas Tudbury a főszereplője. A világot Martin képregényes múltja, valamint az általa vezetett Superworld nevű szuperhősöket felvonultató szerepjáték világában játszott történetek ihlették.

Hollywoodba költözött, 1986-tól a CBS-nél dolgozott az Alkonyzóna című tévésorozaton. 1987-től a Beauty and the Beast című televíziós sorozatnál konzultáns lett, majd 1988-ban producerré, 1989-ben co-executive producerré lépett elő. Ez utóbbi befejezése után Martin továbbra is Hollywoodban maradt: a stúdióknak szállított sorozatötleteket. Saját bevallása szerint jól megélt ebből, viszont az évek alatt mindössze egyetlen ötlete jutott el a pilot fázisig, de abból sem lett sorozat. Elege lett abból, hogy „négy öltönyös fickónak” (a stúdiók embereinek) írja meg ötleteit, ezért visszatért a regényíráshoz.

1996-ban jelent meg A Jég és Tűz dala című, igen terjedelmes sorozatának első kötete, a Trónok harca. A sorozat egyöntetűen pozitív fogadtatásra lelt az olvasók,^[3] kritikusok,^[4] kiadók és más szerzők részéről. A ciklus negyedik kötete, a Varjak lakomája első helyezést ért el a New York Times és a Wall Street Journal könyveladási listáján is.

A sorozat megfilmesítési jogait az HBO szerezte meg, és 2007-ben bejelentették, hogy tévésorozatot forgatnak belőle.