Martina Brodbeck wurde in Basel geboren und studierte Cello an der Musikakademie Basel bei Thomas Demenga. Nach der Weiterbildung am Koninklijk Conservatorium Den Haag bei Michael Müller erlangte sie das Konzertdiplom mit Auszeichnung an der Hochschule für Musik und Theater Biel/Bern bei Conradin Brotbek. Sie besuchte Meisterkurse bei Peter Buck, Reinhard Latzko, Jaap ter Linden und Pieter Wispelway.
Martina Brodbeck ist Mitglied der basel-sinfonietta, des Nouvel Ensemble Contemporain und Solocellistin beim Aargauer Kammerorchester. Sie beschäftigt sich intensiv mit zeitgenössischer Musik und tritt mit verschiedenen Kammermusikformationen in Europa, China und in den USA auf. Radio- und CD-Aufnahmen.