Η Μάρθα Καραγιάννη γεννήθηκε στις 6 Νοεμβρίου 1939 στον Πειραιά. Πέθανε στις 18 Σεπτεμβρίου 2022 (ηλικία 83 χρονών) στην Αθήνα.
Ήταν Ελληνίδα ηθοποιός της τηλεόρασης, του θεάτρου και του κινηματογράφου.
Υπήρξε μια από τις πιο δημοφιλείς σταρ της χρυσής εποχής του παλιού ελληνικού κινηματογράφου. Οι γονείς της ήταν ποντιακής καταγωγής. Συγκεκριμένα η μητέρα της Δόμνα γεννήθηκε στο Μπακού και ο πατέρας της Χαρίλαος στο Αικατερινεντάρ. Η ίδια γεννήθηκε στην Πειραιά και μεγάλωσε στο Κερατσίνι.
Σπούδασε χορό και από την ηλικία των οτκώ ετών άρχισε να δίνει παραστάσεις στη Λυρική Σκηνή συμμετέχοντας στο παιδικό μπαλέτο της Λουκίας Σακελλαρίου-Κωτσοπούλου, μαζί με την Ελένη Προκοπίου.
Έκανε το ντεμπούτο της στον κινηματογράφο το 1955, σε ηλικία 17 ετών, στην ταινία της Φίνος Φιλμς Η άγνωστος, σε σκηνοθεσία Ορέστη Λάσκου. Το δοκιμαστικό στα στούντιο του Φίνου το έκανε με τον Αριστείδη Καρύδη-Φουκς και τον Ντίνο Κατσουρίδη.
Το θεατρικό της ντεμπούτο έγινε το 1957 στην επιθεώρηση Ελέφαντες και ψύλλοι εκεί όπου γνωρίστηκε με το Γιάννη Δαλιανίδη. Προηγουμένως την είχε δει ο Ναπολέων Ελευθερίου να χορεύει στο κέντρο «Σε λα πεν» και της έκανε την πρόταση να παίξει στη συγκεκριμένη επιθεώρηση. Αργότερα συνεργάστηκε με τον επιχειρηματία του μουσικού θεάτρου Βασίλη Μπουρνέλη στο Θέατρο Ακροπόλ.
Στην τηλεόραση εμφανίζεται πρώτη φορά στη σειρά Ο Δρόμος το 1977, το σενάριο της οποίας υπέγραφε αρχικά και μέχρι το θάνατό του ο Κώστας Πρετεντέρης.
Σε όλη τη διάρκεια της πολυετούς καριέρας της, χάρισε απλόχερα αυθόρμητο γέλιο στο κοινό μέσα από τους αμέτρητους κωμικούς ρόλους που υποδύθηκε. Αγαπήθηκε πάρα πολύ από τον κόσμο τόσο μέσα από τα ελληνικά κινηματογραφικά μιούζικαλ όσο και μέσα από το θέατρο όπου άφησε και εκεί έντονο το αποτύπωμά της.
Με το Κρατικό Θέατρο Βορείου Ελλάδος συνεργάστηκε το καλοκαίρι του 1998 στην παράσταση «Όταν οι γυναίκες το γλεντούν» του Κάρλο Γκολντόνι, σε σκηνοθεσία Γιάννη Ιορδανίδου, ερμηνεύοντας το ρόλο της Κονστάντσα.