Pati Martínez esta diplomada en art dramàtic per l'Escola de l'Actor des de l'any 2003. També està formada en Història de l'Art per la Universitat de València. 

Ha treballat com a actriu tant en teatre amb companyies valencianes com Albena Teatre, Companyia Teatre Micalet, etc; com en cine (La bicicleta, El kaserón, La benvinguda, etc.) com en televisió (Hospital Central, El tiempo entre costuras, Cuéntame, etc.). En 2004 va ser premiada amb el Premi Tirant a la millor actriu protagonista per la TVmovie Atrapados. 

Des de 2015 compatibilitza les seues labors d'actriu amb la docència en l'Escola de l'Actor i en Escola de Teatre Escalante, impartint cursos a jóvens y  també a adults. Ha dirigit diversos muntatges tant per a grup de teatre juvenil com per a grup adults (El páramo, Criaturas, Elevador en San Marcelino, Dustin, Hey boy, hey girl, etc.)