Steve Martin 14 Ağustos 1945'te Waco, Teksas, ABD'de Stephen Glenn Martin adıyla Mary Lee (kızlık soyadı Stewart; 1913-2002) ve emlak satıcısı ve oyuncu adayı Glenn Vernon Martin'in (1914-1997) çocuğu olarak dünyaya geldi. Kaliforniya'da Inglewood ve Garden Grove'da büyüdü. 1960 yılında Disney Fantasyland'in Magic shop'unda iş buldu ve orada sihirbazlık, hokkabazlık ve balondan hayvanlar yapmayı öğrendi. Santa Ana Koleji'nde drama ve İngiliz şiiri dersleri aldı. Ayrıca Bird Cage Tiyatrosu'nda komedilerde ve diğer yapımlarda yer aldı ve Knott's Berry Farm'da bir komedi grubuna katıldı. California Eyalet Üniversitesi'nde felsefe okudu, ancak 1967'de UCLA'ya tiyatro bölümüne geçti. 1967'de The Smothers Brothers Comedy Hour'da başladığı yazarlık kariyeri ona bir Emmy Ödülü kazandırdı. 1967 ve 1973 yılları arasında The Glen Campbell Goodtime Hour (1969) ve The Sonny and Cher Comedy Hour (1971) da dahil olmak üzere birçok başka şov için de yazdı. Ayrıca 1960'ların sonu ve 1970'lerin başında talk show ve komedi programlarında yer aldı. İlk kez 1972'de The Tonight Show Starring Johnny Carson'da (1962) yer aldı, her yıl birkaç kez stand-up yaptı ve hatta birkaç yıl sonra konuk sunuculuk yaptı. 1976'da Saturday Night Live'da (1975) ilk kez konuk sunucu olarak görev aldı. 2016 itibariyle, Alec Baldwin'in rekorundan bir eksikle 15 kez konuk sunuculuk yaptı ve ayrıca SNL'de 12 kez daha yer aldı.1977'de ilk komedi albümü olan platin satan "Let's Get Small" albümünü çıkardı. Bunu bir milyondan fazla satan "A Wild and Crazy Guy" (1978) takip etti. Her iki albüm de En İyi Komedi Kaydı dalında Grammy kazandı. Bu, on binlerce kişinin önünde arenalarda sahne aldığı ve her zaman hedefi olan film kariyerine başladığı zamandır. İlk önemli rolü, senaryosunu da yazdığı kısa film The Absent-Minded Waiter (1977) oldu. Martin'in senaryosunu birlikte yazdığı ve Carl Reiner'ın yönettiği Ahmak (1979) filmiyle yıldızını parlattı. Film 4 milyon dolarlık bütçeyle 100 milyon dolardan fazla hasılat elde etti. Reiner'ın yönettiği Ölü adamlar ekose giymez (1982), The Man with Two Brains (1983) ve All of Me (1984) filmlerinde de rol aldı. Komedyen tiplemesinden kaçınmak için daha dramatik roller almak istedi ve Dennis Potter'ın 1978 serisinin yeniden çevrimi olan Pennies from Heaven (1981) filminde başrol oynadı. Senaryosunu kendisinin yazdığı John Landis'in Üç Kabadayı (1986) filminde Martin Short ve Chevy Chase ile birlikte rol aldı. O yıl ayrıca müzikal korku komedisi Küçük Korku Dükkânı'nda (1986) Rick Moranis ile birlikte rol aldı. Ertesi yıl, senaryosunu kendisinin yazdığı Roxanne (1987) ve John Candy ile birlikte oynadığı John Hughes'un Uçaklar, Trenler ve Otomobiller (1987) filmlerinde rol aldı. Diğer filmleri arasında Moranis'le oynadığı Çılgın Aile (1989) ve Mavi Cennetim (1990) sayılabilir. 1991 yılında, Los Angeles'ta hayatına ve aşkına anlam arayan bir hava durumu sunucusunu konu alan L.A. Story'yi (1991) yazdı ve başrolünde oynadı. Filmde o zamanki eşi Victoria Tennant da rol aldı. Aynı yıl Gelinin Babası (1991) o kadar başarılı oldu ki, 1995'te bir devam filmi çekildi.1990'larda daha dramatik roller oynamaya devam etti; Şehrin Kalbi'nde (1991) travma geçirmiş bir film yapımcısını, Mucize Adam'da (1992) sahte bir üfürükçüyü, Kaderin Cilvesi'nde (1994) bir bebeği evlat edinen ihanete uğramış bir adamı ve David Mamet'in gerilim filmi İspanyol Mahkûm'da (1997) oynadı. Yatağımdaki Kız (1992) ve Taşralılar (1999) filmlerinde Goldie Hawn'la, Nora Ephron'un Çılgın Yılbaşı (1994) filminde ve senaryosunu kendisinin yazdığı ve Eddie Murphy'yle birlikte oynadığı Çatlak Yönetmen (1999) filminde daha komik roller üstlendi. Bowfinger'dan sonra Başımın belası (2003) ve Sürüsüne bereket (2003) filmlerinde rol aldı ve her ikisi de 130 milyon dolardan fazla kazandı. Shopgirl (2005) filmini yazdı ve oynadı, Cheaper by the Dozen'ın devam filminde rol aldı. Bu filmlerin ardından, senaryosunu da yazdığı Pembe Panter (2006) ve Pembe Panter 2 (2009) filmlerinde Müfettiş Clouseau rolüyle karşımıza çıktı.2011'de Büyük Yarış, 2015'te Evim ve 2015'te Mutlu Yıllar filmlerinde rol aldı. Bunların yanı sıra, 1968'den bu yana hevesli bir sanat koleksiyoncusu, oyunlar yazdı, The New Yorker için yazdı, çok beğenilen bir anı kitabı (Born Standing Up), bir roman (An Object of Beauty; 2010) yazdı, üç kez Akademi Ödülleri'ni sundu, Grammy ödüllü bir müzik albümü (The Crow: New Songs for the 5-String Banjo; 2009) ve Edie Brickell ile başka bir albüm (Love Has Come For You; 2013) yayınladı. 2007 yılından bu yana Anne Stringfield ile evli ve bir kızı var.