Ur. na Podolu. Był synem Zdzisława kasztelana czernichowskiego i Zofii z Lanckorońskich. Od wczesnej młodości poświęcił się karierze wojskowej. Brał udział w wojnie szwedzkiej (był w niewoli w Człuchowie, skąd szczęśliwie uciekł). Walczył z Kozakami na Ukrainie, uczestniczył w wyprawach przeciw Moskwie i Turcji.  Utrzymywał chorągiew husarską. Dowodził nawet przez pewien czas wojskami królewskimi (1665). Pisano o nim, iż był człowiekiem wielkiej odwagi i wielkiego serca, a przy męstwie tak wielkim rozum pański mającym. Knuto przeciw niemu intrygi. Popadł zresztą w niesławę, biorąc udział w rokoszu Lubomirskiego. Posądzała go wrogo nastawiona szlachta (klęczał i przysięgał, że nic nie mówił przeciw królowi - Pasek).
Z czasem związał się z Janem Sobieskim. Był ranny pod Mohylewem (1671) i Chocimiem (1673), m.in. ubito pod nim dwa konie, raniony od kuli w nogę i tureckiej szabli. Brał z nim udział w Odsieczy Wiedeńskiej z własną chorągwią pancerną (150 koni). Mimo choroby (dezynteria) jako jeden z pierwszych wdarł się do obozu tureckiego (zdobył chorągiew z czerwonego jedwabiu - ob. na Wawelu), w bitwie pod Parkanami dowodził (nadal chory) środkiem ataku polskiego. W ostatniej wyprawie w 1685 dowodził pułkiem królewskim. Za wierność i zasługi dla Rzeczypospolitej król Jan III uczynił go kolejno kasztelanem lwowskim (1677), wojewodą bracławskim (1678), następnie lubelskim (1682), wreszcie podskarbim wielkim koronnym (1685), czyli zarządzającym skarbem królewskim.
Sobieski dopomógł mu w odzyskaniu ordynacji, której był prawowitym, pierwszym z linii bocznej następcą. Na mocy sejmowej ustawy, 24 VI 1674 wjechał do Zamościa, obejmując władzę nad ordynacją (na pamiątkę odlano armatę z herbem Marcina i okolicznościowym napisem). W zadłużonej na 400 tys. zł, zniszczonej zatargami i rabunkami ordynacji wprowadził surowe, oszczędne rządy. Zaciągnął olbrzymią pożyczkę (700 tys. zł) i stopniowo wyprowadził majątek ordynacki z kryzysu. Uważany był za drugiego niejako fundatora ordynacji. Troszczył się o miasto. Przeprowadził modernizację obwarowań. Przebudował pałac. Zajął się sprawami podupadłej Akademii (stanął w jej obronie przeciw biskupowi, zabezpieczył należne jej sumy, interesował się organizacją studiów). Ufundował klasztor reformatów (zamierzał tuż przed śmiercią sprowadzić również dominikanów). Kolegiacie podarował srebrny krzyż procesjonalny i wspaniałą monstrancję. W Zamościu podejmował z honorami królewską parę.
Zmarł w Krzeszowie 17 VI o 4-tej rano, pochowany został po 33 dniach pod kaplicą Zamoyskich w Kolegiacie, wśród najwybitniejszych ordynatów. Miał dzieci: Mariannę Teresę, Tomasza Józefa, Jana Franciszka, Michała Zdzisława i Marcina Leopolda. Synowie jego byli dwoma kolejnymi ordynatami. Do czasu ich dojrzałości przez 15 lat rządy sprawowała energiczna wdowa Anna z Gnińskich (osobne hasło). Portret Marcina Zamoyskiego pochodzący z XVIII w. znajduje się w zamojskim muzeum.

 * W czasie pogrzebu 18 lipca rycerskie dzieła expediowały się. Naprzód Głuski podstoli lubelski porucznik kompanii husarskiej rzucał buławę. Uliński chorąży tejże kompanii rzucał chorągiew. Dzik towarzysz tejże kompanii rzucał szablę. Miłaszewski towarzysz tejże kompanii rzucał dzidę. (z Konnotacji... Arakiełowicza)