Sovyet ve Rus tiyatro ve sinema oyuncusu Georgiy Martynyuk Chkalov'da (şimdiki Orenburg) doğdu. Babası bir memurdu. Annesi bir veteriner laboratuvarında çalışıyordu. Ailesi Georgiy'nin doktor olmasını istiyordu. Ancak o oyunculuk mesleğini seçti ve kayıt olmak için başkente gitti.1962'de Martynyuk, Anatoli Lunacharsky'nin adını taşıyan Devlet Tiyatro Sanatları Enstitüsü'nden mezun oldu. 1962'den beri Malaya Bronnaya'daki tiyatroda aktörlük yapıyor. 1962'de U tvoego poroga (1963) filmiyle ilk kez sinemaya adım attı. İlk önemli rolü Vladimir Basov'un Aleksandr Puşkin'in öyküsünden uyarladığı Metel (1965) filmindeki Burmin oldu. Ardından Gibel eskadry (1966) (denizci Gayday) ve Shchit i mech (1968) (Aleksey Zubov/Alois Hagen) filmlerinde başarılı çalışmalar yaptı.Georgiy Martynyuk, Sledstvie vedut znatoki (1971) televizyon dizisindeki polis binbaşısı Palych Znamenskiy rolüyle ulusal ün kazandı. Dizi o kadar popüler oldu ki 22 yıl boyunca aralıklı olarak televizyonda gösterildi.