Martin McCann a grandi avec un frère et une sœur dans le quartier des Divis Flats, sur Falls Road, à Belfast.

En 2006, Lord Richard Attenborough engagea McCann dans son film après l'avoir vu jouer Alex dans une production théâtrale de Orange mécanique. Attenborough appela Spielberg et recommanda McCann. Il fut invité à Los Angeles pour auditionner pour la mini-série HBO 'The Pacific' ; Attenborough envoya des scènes de son film à Spielberg pour qu'il les visionne. McCann fut engagé dans The Pacific pour le rôle de R.V. Burgin.

Début 2010, il tourna à Belfast pour la nouvelle comédie musicale Killing Bono, un film sur la vie de l'un des camarades de classe de Bono qui tente de percer dans le monde de la musique, mais dont les échecs et les frustrations sont amplifiés par l'ascension continue de U2. McCann y interprète le rôle de Bono. Il s'est produit sur scène en Irlande et en tournée.

En 2011, Martin remporta l'Irish Film and Television Award de la meilleure performance masculine dans un long métrage ; les autres nommés de la catégorie étaient ses compatriotes nord-irlandais Liam Neeson, Cillian Murphy et Colm Meaney.