Vivió en Camargo hasta los dieciséis años. Su padre se llamaba Gonzalo Martínez Sagarnaga y su madre era Eva Ortega Molina. Hay testimonios en Camargo en el sentido de que Gonzalo se distinguió desde muy pequeño por su inteligencia y por poseer una memoria privilegiada, pero principalmente por su facilidad para el dibujo.
Después de concluir la primaria inscribieron a Gonzalo en la Escuela Particular Camargo. Posteriormente, y por alguna razón especial, en 1950 varios jóvenes camarguenses decidieron continuar sus estudios en Chihuahua: entre otros salieron de su pueblo Gonzalo Martínez, el joven Vicente Osollo y Humberto Armendáriz. Se inscribieron en la Escuela Comercial y Bancaria de Chihuahua, que era una de las instituciones de mayor tradición antes de que se abriera la Universidad. Allí estudiaron tres años y en 1953 recibieron el diploma que los acreditaba como contadores privados. En aquellos años la carrera de contador privado era la que más demanda tenía entre los adolescentes chihuahuenses, pues como todavía no se fundaba la Universidad tampoco había preparatorias. Además para cursar la carrera de Comercio sólo se exigía la primaria, de tal manera que muchos jóvenes quedaban listos para ocuparse en alguno de los bancos o en cualquier empresa antes de cumplir los dieciocho.
En esos años que Gonzalo estudiaba comercio fue cuando empezó a realizar sus primeras historietas en unas tiras de papel con sus propios dibujos. Estas largas tiras se las mostraba a sus compañeros y todos disfrutaban de sus historias. Muchos años después, cuando ya era un director famoso, Gonzalo le platicó a Osollo que aquellas tiras de dibujos habían sido su primer acercamiento al mundo de los guiones cinematográficos.
Sin tener muy claro lo que iba a hacer, Gonzalo se fue a México a principios de los años sesenta. Consiguió trabajo como ayudante de contador en una empresa norteamericana. Muy pronto creó su red de amistades femeninas, se hizo novio de Maribel Tarragó, inquieta joven poblana que en ese tiempo andaba tramitando una beca para estudiar cine en la Universidad Amistad de los Pueblos Patricio Lumumba de la URSS. Cuando ella terminó de hacer sus trámites se marchó a aquel país y entonces él decidió seguirla. Nunca aclaró si buscó la beca por amor a ella o porque ya estaba muy entusiasmado con la carrera del cine; el caso es que a los pocos días se presentó en la embajada y le respondieron que tenía que cumplir dos requisitos: uno, terminar la secundaria, y dos, aprender algo de ruso. Aunque todavía le faltaban dos años de secundaria, en mucho menos tiempo consiguió el certificado, tomó unas clases de ruso, buscó un poco de ayuda y a finales de 1960 ya iba en camino a Moscú.
Desde que inició sus estudios en la Universidad se distinguió por su excelente desempeño, tal vez ello influyó en que se hiciera amigo del embajador de México; el caso es que al poco tiempo de haber llegado se casaron él y su novia Maribel. El embajador fue el padrino y los mexicanos que estaban en la Universidad y en el cuerpo diplomático recordaron por muchos años el fiestón en la Embajada.
Gonzalo dominó muy pronto el idioma ruso y eso le abrió la puerta para que lo ocuparan en la Embajada como traductor. Aquel joven camarguense se movía como pez en el agua, ¿sería por esa afinidad que se dice identifica a los rusos con los mexicanos del norte? No se sabe cómo y tampoco tenemos la fecha en que nació la primera de sus hijas, Maribell Martínez T.
En 1968 participó como asistente del director ruso Igor Talankin. Ese mismo año decidió regresar a México, dedicándose apasionadamente a escribir, junto con Carlos Ancira, una serie de televisión basada en la vida del escritor ruso Fedor Mihajlovich Dostoievsky. Al año siguiente dirigió el documental Homenaje a Leopoldo Méndez y empezó a incursionar en la televisión como productor de telenovelas de corte histórico. Trabajó con Guillermo Murria en la dirección de Gloria, episodio de la serie Siempre hay una primera vez. En 1970 asistió de nuevo a Murria en la película Una vez, un hombre.
En 1972 rodó su primer largometraje, El principio, película dedicada a la revolución en el estado de Chihuahua, con la que obtuvo en 1974 los Arieles por mejor dirección, mejor película, mejor argumento, mejor música y mejor edición. El guión de esta cinta también obtuvo el primer lugar en el Concurso de Guión de la SOGEM.
Después de haberse divorciado de Maribel se casó con María Luisa Alcaraz, hija del director de orquesta Luis Alcaraz. Con ella procreó una hija a la que bautizaron como Luisa María Martínez. En aquellos años realizó una serie de documentales para el Instituto Indigenista y se dice que toda la colección se encuentra en el Museo de Arte Moderno de Nueva York.
En 1975 dirigió la película más importante de su carrera –no obstante ser la menos reconocida por la crítica y la menos difundida–: Longitud de guerra se rodó en 1975, fueron más de cuatro horas de rollos, de los cuales se tuvo que hacer una reducción de dos horas y veinte minutos. La versión definitiva quedó lista en 1976, cuando concluía el gobierno de Luis Echeverría, y a los directivos del cine que llegaron con José López Portillo no les interesó promover una cinta que se había realizado en el sexenio anterior. El término “longitud de guerra” lo acuñó Fernando Jordán para referirse a la región del noroeste del estado de Chihuahua, donde queda incluido el pueblo de Tomochi, escenario de una de las gestas heroicas más dramáticas en México. En agosto de 1977 recibió la medalla de la Sociedad Mexicana de Directores por sus 25 años de carrera.
Entre los años 1978 a 1980 dirigió la trilogía protagonizada por el cantante Juan Gabriel: Del otro lado del puente (1978), El Noa Noa (1979) y Es mi vida, El Noa Noa 2 (1980). También en 1980 dirigió con Rafael Montero el mediometraje Mitote tepehuano y con Saúl Serrano el documental Semana Santa entre los mayos. Su última dirección en película fue El hombre de la mandolina (1982).
En 1982 participó como actor en la película El guerrillero del norte, de Francisco Guerrero, y luego en 1984 en Rosendo Fierro, el correo de Villa, de Tito Novaro. Fue director de las grandes series históricas Padre Gallo, La Gloria y el Infierno, La fuerza del amor, El vuelo del águila y La antorcha encendida. Entre los directores que admiró se encontraban Emilio Indio Fernández, Ismael Rodríguez, Alberto Mariscal, Arturo Ripstein, Felipe Casals, Jaime Humberto Hermosillo, Jorge Fons y Juan Manuel Torres.
Gonzalo nunca perdió sus raíces y, aún en los tiempos en que estaba más ocupado, siempre procuró visitar cuando menos una vez al año su tierra de origen, Camargo, donde se reunía con sus entrañables amigos, entre quienes se encontraban Vicente Osollo, el poeta Ramón Armendáriz Salazar, Humberto Armendáriz y otros.
Una anécdota poco conocida es que Gonzalo siempre vivió enamorado de la señorita de Camargo Lilly Moreno C. Ella fue el amor platónico de su vida y quién sabe por qué razón nunca se decidió a declararse, porque Gonzalo no era lento ni tímido. Su último matrimonio fue con la señora Rocío Rebollo, con quien procreó dos hijos: Erica Melina y Alekcciey.
En una ocasión el escritor José Xavier Návar le preguntó respecto al cine de autor y Gonzalo le respondió que “el cine de autor es aquel que refleja la visión del mundo del realizador, y con mayor razón si éste es también el autor del guión”. Con eso respondió por qué hizo películas como El principio y Longitud de guerra, y por qué les dio el contenido que caracteriza estas dos obras, reconocidas entre las mejores que han surgido en el cine mexicano.
Murió en México, D. F., el 2 de junio de 1998. Cuestionado sobre su opinión de la crítica cinematográfica en México, contestó:
Nada, mejor me callo. Bastante tenemos ya con que exista. Yo no busco que me favorezca, ya nada más les pido una cosa a los que estén dentro del cine mexicano: que se comprometan con el cine mexicano, con el que les ha tocado vivir, de lo contrario que se vayan a Suecia o a Francia; pero si les tocó vivir en México y si les interesa el cine y de él viven en cierta forma, pues que se comprometan con él.
