Martha Campbell Plimpton nació en noviembre de 1970, en la ciudad de New York, en los Estados Unidos. Sus padres son los actores
Keith Carradine y
Shelley Plimpton.
Comenzó a actuar a la edad de 8 años, participando en distintos worshops actorales. A los 10, tuvo una breve aparición en el largometraje "
Rollover" (1981) y realizó una serie de comerciales para la marca Calvin Klein.
Su primer rol importante lo obtuvo en 1984, trabajando junto a
Tommy Lee Jones, en "
La barca del infierno"; al año siguiente, fue seleccionada por el director
Steven Spielberg para integrar el elenco de su película "
Los Goonies"(1985).
Continuó su carrera con "
La costa de los Mosquitos" (1986), en donde conoció al actor
River Phoenix, con quien tuvo un breve romance. En 1988 trabajó con
Woody Allen en "
Otra mujer"; así como en "
¡Dulce hogar... a veces!" (1989), con
Steve Martin. Poco después obtuvo un papel de reparto en "
Stanley & Iris" (1989), protagonizada por
Robert De Niro y
Jane Fonda.
En 2001, coprotagonizó con
Jacqueline Bisset "
The Slepy Time Gal", película dramática nominada al Premio del Gran Jurado en el
Festival de Cannes.
Martha es también miembro de
The Steppenwolf Theatre Company de Chicago, habiendo debutado en la obra "
The Libertine" en 1996, a la que siguieron numerosas presentaciones con distintas piezas en Broadway y el off-Broadway.
En 2002 fue nominada a un premio
Emmy Award for su participación como invitada en el drama televisivo "
Ley y orden: Unidad de víctimas especiales". También participó como invitada en "
Urgencias (E.R.)", "
Anatomía de Grey", "
Medium" y "
The Good Wife", además de otras series.
En la actualidad, la actriz interpreta el papel de
Edie Weitz en la serie televisiva de
HBO, "
How to Make It in America"; simultáneamente tiene un rol protagónico en la sitcom, estenada en setembre de 2010, "
Raising Hope", y ha sido además artista invitada en "
Fringe (Al límite)".