Antonio Martín nació el 18 de junio de 1966, en Madrid.

Su padre media 1,82 y su madre 1,77 m. Hermano del también jugador de baloncesto Fernando Martín.

En 1986, coincidiendo con la estancia de su hermano en Portland, estudió en la Universidad de Pepperdine, California.

Hizo su debut en la temporada 1982-1983 con Los Estudiantes, club que abandonó para pasar al Real Madrid, en el que permanecería hasta 1995.

Siempre jugó de pívot. Con el Real Madrid, fue cinco veces campeón de Liga (1984, 1985, 1986, 1993 y 1994) y cuatro de la Copa del Rey (1985, 1986, 1989 y 1993). Además ganó una Euroliga (1995), tres Recopas de Europa (1984, 1989 y 1992) y una Copa Korac (1988).

Con la selección española juvenil quedó subcampeón de Europa (1983) y con la absoluta jugó 62 partidos, con la que consiguió la medalla de bronce en el Campeonato de Europa de 1991. Finalmente se retiró en 1995.

Fue director deportivo de la sección de baloncesto del Real Madrid desde el 2005 hasta el 2009.

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