Né d'un père français, il possède les nationalités française et uruguayenne[1].
Daniel Martínez suit des études à la faculté d'ingénierie de l'Université de la République qui le mènent à la carrière d'ingénieur. En 1979, il entre au ministère de l'Industrie, de l'Énergie et des Mines, pour travailler à la Direction nationale de l'énergie jusqu'en 1993, à différents postes.
Il milite au Parti socialiste depuis 1973, année du coup d'État militaire. Entre 1976 et 1981, il est membre de la direction clandestine du PS, puis directeur de 1984 à 1994 et de 2000 à 2002.
Au sein du Front large, il est chargé des sciences et de la technologie en 2003 puis de l'énergie en 2004.
Ministre
Le , il succède à Jorge Lepra à la tête du ministère de l'Industrie du gouvernement Vázquez. Il démissionne le pour se consacrer à la campagne pour les élections sénatoriales.
Campagne électorale de 2009
Lors du 46e Congrès du PS en , les socialistes le proposent comme candidat de la formule présidentielle pour les élections internes de au sein du Front large[2]. Le congrès extraordinaire « Zelmar Michelini » du Front large des 13 et choisit José Mujica comme candidat officiel pour les primaires, tout en habilitant Danilo Astori, Daniel Martínez, Marcos Carámbula et Enrique Rubio à la course présidentielle[3].
Sénateur
Martínez est cependant désigné tête de liste du PS pour les sénatoriales d'octobre 2009[4], à l'issue desquelles il est élu aux côtés de Mónica Xavier. Il entre en fonction le et conserve son siège jusqu'en , après son élection à la mairie de la capitale.
Maire de Montevideo
Il est candidat officiel du PS pour l'élection municipale de Montevideo en ; cependant, le Front large lui préfère la candidature d'Ana Olivera, membre du PCU, qui est élue maire.
De nouveau candidat lors des élections municipales de , il est cette fois-ci élu maire de la capitale et succède à Ana Olivera le suivant.
