Finissant du Conservatoire d’art dramatique de Montréal en 1994, Martin-David Peters connaît une carrière prolifique. Au théâtre, il foule les planches du TNM (Vu du pont) et du Théâtre Jean-Duceppe (Des souris et des hommes). Il participe également à la pièce événement M'appelle Mohamed Ali sous la direction de Tatiana Zinga Botao et Philippe Racine, et à deux spectacles bouleversants : Aux grands maux, les grands discours (Les Agents Doubles Productions) et Club sandwich mayonnaise (Porte Parole).
À l’écran, on a pu le voir dans Série noire et Fragile (première nomination aux prix Gémeaux en 2020). Les projets s’enchaînent à partir de 2021. Il décroche un rôle dans Après, L’homme qui aimait trop, Plan B et deux séries uniques : Audrey est revenue (nomination aux Gémeaux en 2022) et Empathie. Il campe également pendant deux saisons le rôle de l'avocat Frédéric Legrand dans la série quotidienne Indéfendable (nominations aux Gémeaux en 2023 et 2024).
Au cinéma, il incarne Jean-Marc dans le film primé de Stéphane Lafleur, Viking (2022).
Après une formation en scénarisation à L’INIS (2004), Martin-David sort en 2021 son premier livre chez Leméac, Clark ou La peau de l’ours, un récit qui appelle au rejet des stéréotypes. L’adaptation théâtrale du livre est présentée au festival du Jamais LU Montréal 2025.
