Martin Shaw wurde 1945 in Birmingham (England) geboren und studierte an der London Academy of Music and Dramatic Art. Nach seinem Abschluss erhielt er schnell Rollen am Theater, darunter in "Blick zurück im Zorn" ("Look Back in Anger") und "Endstation Sehnsucht" ("A Streetcar Named Desire").
Seine erste größere Rolle im Fernsehen hatte er 1968 als Hippie-Student Robert Croft in der britischen Fernsehserie "Coronation Street". 1971 war er im Kino in Roman Polanskis "Macbeth"-Verfilmung in der Rolle des Banquo zu sehen. In Deutschland wurde Martin Shaw durch die britische Krimi-Fernsehserie "Die Profis" ("The Professionals") in der Hauptrolle des lockenköpfigen CI5-Agenten Ray Doyle bekannt, den er von 1977 bis 1983 verkörperte. Nachdem die Serie beendet war, konzentrierte er sich zunächst wieder mehr auf das Theater und spielte unter anderem Elvis Presley in dem Stück "Are You Lonesome Tonight?".
In den 1990er Jahren kehrte er auch wieder auf den Fernsehschirm zurück, zum Beispiel mit den Serien "The Chief" und "Always and Evereyone" oder im TV-Mehrteiler "Rhodes" als Cecil Rhodes. In fünf Staffeln der beliebten britischen Gerichts-Serie "Judge John Deed" spielte Martin Shaw von 2001 bis 2007 die Titelfigur. 2003 und 2004 spielte er Commander Adam Dalgliesh in den BBC-Verfilmungen zweier Romane von P. D. James: "Death in Holy Orders" und "The Murder Room".
Die Westend-Premiere von "A Man For All Seasons" von Robert Bolt mit Martin Shaw als Sir Thomas More fand am 3. Januar 2006 im Londoner Theatre Royal Haymarket statt. Seit 2007 verkörpert er in drei Romanverfilmungen nach Alan Hunter den älteren Inspektor George Gently, der im Northhumberland der 60er Jahre mit seinem jugendlichen Kollegen Detective Sergeant John Bacchus (gespielt von Lee Ingleby) mysteriöse Kriminalfälle aufklärt. Neben der Schauspielerei für Film und Theater hat Martin Shaw auch an diversen Hörbüchern mitgewirkt, darunter Werke von Thomas Hardy, Oscar Wilde, Ken Follett oder von J. R. R. Tolkien.
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