Martin Brunnemann ist 1981 in Erfurt geboren, in Itzehoe aufgewachsen und schloss 2007 sein Schauspielstudium an der Theaterschule Aachen mit Diplom ab. Seitdem spielte er in Köln, Düsseldorf, Bonn, Linz, war zwei Jahre Ensemblemitglied an der Badischen Landesbühne Bruchsal und von 2012-2017 am Schauspielhaus Salzburg engagiert, wo er u.a. Karl Moor in den Räubern, die Titelrolle in Dantons Tod, John Proctor in Hexenjagd und Lopachin im Kirschgarten spielte.

Des Weiteren war er dort auch als Dozent für Bühnenkampf, Improvisation und Schauspielgrundlagen tätig und erarbeitete diverse Kampf- und Fechtchoreografien (u. a. für Hamlet, Odyssee, Romeo und Julia, sowie am Jungen Theater des Landestheaters Linz Die Schneekönigin).

Ab 2017 war er unter anderem in St. Pölten, bei den Luisenburg Festspielen Wunsiedel, am Landestheater Linz und im Theater Phönix als Gast engagiert. Seit der Spielzeit 2020/2021 ist er fest am Theater Phönix, wo er u.a. Beckmann in Draußen vor der Tür, Kreon in Antigone und Danton in Dantons Tod spielte. Für das Theater Phönix schrieb er zusammen mit Sigrid Blauensteiner das Stück Weck mich auf, das er 2023 auch inszenierte.