Rafael Martínez nació el 8 de noviembre de 1990 en Michoacán, México. Estudió la Licenciatura en Medios Audiovisuales en la Universidad de Medios Audiovisuales CAAV en Guadalajara, Jalisco. Durante estos años, dirigió sus primeros cortometrajes, entre los que están Irma Vive, Noche de trabajo, Gravitación, etc., los cuáles participan en múltiples festivales de cine tanto nacionales como extranjeros.

Entre 2014 y 2015, Rafael Martínez tomó un Curso de Guion Cinematográfico en el Centro de Capacitación Cinematográfica (CCC) donde estudió con cineastas como Michael Rowe y Gibrán Portela. En esta misma época fundó su productora independiente llamada Morgue Films, la cuál se enfoca en realizar contenido de bajo presupuesto para cine y televisión. También en 2014 dirigió el cortometraje El guion, donde junto a su amigo Bruno escribió un guion de cine, y Al sur de la ciudad, un documental musical con la colaboración de Romina Robles que muestra diferentes partes de la Ciudad de México.

Desde 2017 hasta 2019 desarrolló diferentes cortometrajes, tales como El fin, El amor dura tres meses, Ratonera, Alina, 18 e Impronta. En 2019, participó en la escritura del guion de la película de comedia Sin hijos de Roberto Fiesco. La cinta sigue a un padre soltero llamado Fidel, quien se reencuentra con un amor del pasado a quien no le agradan los niños, así que el hombre deberá ocultar su paternidad.

En 2021 Rafael Martínez estrenó su ópera prima llamada 90 días para el 2 de julio, película que sigue la historia de Luis, un joven que mantiene una relación homosexual oculta con Andrés, un candidato político que aspira a ser gobernador de un partido conservador. Fue seleccionada para festivales como el Festival Internacional de Cine de Morelia y el Festival Internacional de Cine LGBT+ Outfest, además de ser la película inaugural del Festival Internacional de Cine de Taxco.

Posteriormente escribió Apenas primavera (2021), guion que en 2020 entró en la Selección oficial de guiones inéditos del Festival de Cine de La Habana y que terminó convirtiéndose en su segundo largometraje. La historia, que se basa en hechos reales vividos por su familia, se centra en una escritora para la televisión que es contactada por sus padres porque su hermana adolescente resulta estar embarazada y debe ir a visitarlos para intentar reconectar con su familia.

Rafael Martínez participó en Corazón de plata (2023), una película antológica que se divide en cuatro cortometrajes hechos en Taxco, Guerrero. Se encargó de dirigir el cortometraje La luz agonizante, donde un amor joven tendrá que pasar por los imprevistos de la muerte. En ese mismo año llevó a cabo su tercer largometraje, El guardián del faro, cuya trama trata de que Tomás, quien acaba de terminar la carrera de cine, debe ir a la isla de Ciudad del Carmen para supervisar la aplicación del siguiente examen de admisión.