Η Μάρθα Καραγιάννη γεννήθηκε στις 6 Νοεμβρίου 1939 στον Πειραιά. Ο πατέρας της, Χαρίλαος Καραγιάννης, καταγόταν από πλούσια οικογένεια της Ρωσίας και η μητέρα της, Δόμνα Τσιρίδου, ήταν ποντιακής καταγωγής από το Μπακού, την πρωτεύουσα του σημερινού Αζερμπαϊτζάν. Από μικρή μάθαινε χορό στη Σχολή Μοριάνοφ και μόλις 8 χρονών πρωτοεμφανίστηκε στη Λυρική Σκηνή με το μπαλέτο της Λουκίας Σακελλαροπούλου. Το 1956, μαθήτρια ακόμα, απέκτησε άδεια ηθοποιού ως «εξαιρετικό ταλέντο», μετά την πρώτη της εμφάνιση στην ταινία της Φίνος Φιλμ «Η Αγνωστος» του Ορέστη Λάσκου, παίζοντας δίπλα σε σπουδαίους ηθοποιούς, όπως ο Αλέκος Αλεξανδράκης, ο Γιώργος Παππάς, η Κυβέλη, η Ελένη Ζαφειρίου και ο Λάμπρος Κωνσταντάρας. Την επόμενη χρονιά έκανε την πρώτη θεατρική της εμφάνιση στην επιθεώρηση «Ελέφαντες και Ψύλλοι», που ανέβασαν στο θέατρο Περοκέ της Αθήνας ο Κώστας Χατζηχρήστος και η Καίτη Ντιριντάουα.
Η πορεία της στη δεκαετία του ’60 είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη Φίνος Φιλμ και τον Γιάννη Δαλιανίδη. Η συνεργασία τους άρχισε το 1961, κερδίζοντας σημαντικό ρόλο στην ταινία «Ζητείται Ψεύτης». Την επόμενη σεζόν, Φίνος και Δαλιανίδης παρουσιάζουν το πρώτο ελληνικό μιούζικαλ «Μερικοί το προτιμούν κρύο», στο οποίο η Καραγιάννη σημειώνει μεγάλη επιτυχία ως αρραβωνιαστικιά του Ντίνου Ηλιόπουλου. Από τότε, αποτέλεσε αναπόσπαστο κομμάτι όλων των μιούζικαλ του Δαλιανίδη και της Φίνος Φιλμ, με την οποία γύρισε 20 ταινίες από τις 42 που έπαιξε συνολικά στον κινηματογράφο. Χαρακτηριστικοί είναι οι ρόλοι της στα «Κάτι και να καίει» (1964), «Κορίτσια για φίλημα» (1965), «Μια κυρία στα μπουζούκια» (1967), «Οι θαλασσιές οι χάντρες» (1967), «Μαριχουάνα Στοπ» (1971) κ.ά.
Τις δεκαετίες του ’70 και του ’80 ασχολήθηκε κυρίως με το θέατρο, παίζοντας σε μιούζικαλ και κωμωδίες, ενώ στη δεκαετία του ’90 στράφηκε στην πρόζα.
Αργότερα, έπαιξε στις ταινίες «Πεθαίνω για σένα!» (2009) του Νίκου Καραπαναγιώτη, δίπλα στους Ελένη Ράντου, Φάνη Μουρατίδη και Βασίλη Χαραλαμπόπουλο, καθώς και στην κινηματογραφική μεταφορά του θεατρικού έργου του Θοδωρή Αθερίδη «Από έρωτα» (2014), δίπλα στον σκηνοθέτη, τη Σμαράγδα Καρύδη και την Παναγιώτη Βλαντή.
Στη θεατρική της διαδρομή, ήδη από το 1962 άρχισε να στρέφεται σε έργα πρόζας. Εκείνη τη χρονιά έπαιξε στην παράσταση «Ομορφη Πόλη», που ανέβηκε στο θέατρο Παρκ, σε σκηνοθεσία Μιχάλη Κακογιάννη και μουσική Μίκη Θεοδωράκη. Το χειμώνα του 1972, ανέβασε το μιούζικαλ «Καμπαρέ», που εκείνη την περίοδο θριάμβευε στο Μπρόντγουεϊ με πρωταγωνίστρια τη Λάιζα Μινέλι. Η παράσταση ανέβηκε σε σκηνοθεσία Αλέξη Σολομού, με συμπρωταγωνιστές της τους Ντίνο Ηλιόπουλο, Κώστα Πρέκα, Βαγγέλη Βουλγαρίδη και Κατερίνα Γιουλάκη.
Στην τηλεόραση έκανε το ντεμπούτο της τον Οκτώβριο του 1977 με την κωμική σειρά του Κώστα Πρετεντέρη «Ο Δρόμος», που προβλήθηκε από την ΥΕΝΕΔ. Συνέχισε με τις δημοφιλείς σειρές «Ο Ανδροκλής και τα λιοντάρια του» (1985, ΕΡΤ2) και «Οι Μικρομεσαίοι» του Γιάννη Δαλιανίδη (1992, MEGA).
Το 2001 κυκλοφόρησε από τις εκδόσεις Αγκυρα η αυτοβιογραφία της με τίτλο «Ο έρωτας, μωρό μου, είναι γλέντι».
ΤΟ ΜΗΝΥΜΑ ΤΗΣ ΛΙΝΑΣ ΜΕΝΔΩΝΗ
«Μας πρόσφερε χαρά, ομορφιά και γέλιο…»
Μόλις πληροφορήθηκε την απώλεια της Μάρθας Καραγιάννη, η υπουργός Πολιτισμού και Αθλητισμού, Λίνα Μενδώνη, έκανε την ακόλουθη δήλωση: «Στον φετινό, δύσκολο Σεπτέμβριο των μεγάλων απωλειών, ο χαμός της Μάρθας Καραγιάννη σηματοδοτεί το τέλος της “χρυσής εποχής” του ελληνικού κινηματογράφου, των ειδώλων που αγαπήθηκαν από το μεγάλο κοινό. Η Μάρθα Καραγιάννη υπήρξε μία ιδιαίτερη περίπτωση στον ελληνικό κινηματογράφο, καθώς ενώ άρχισε την καριέρα της ως χορεύτρια, ως ένα όμορφο κορίτσι, εξελίχθηκε σε σπουδαία κωμικό, χωρίς να διστάσει να τσαλακώσει την εικόνα της επιθυμητής γυναίκας για να προσφέρει γέλιο στις αμέτρητες ταινίες της. Υπηρέτησε με μεγάλη συνέπεια κωμικούς και δραματικούς ρόλους, καθώς και το ξεχωριστό είδος του ελληνικού μιούζικαλ που δημιούργησε ο Γιάννης Δαλιανίδης. Ομως παράλληλα έπαιξε στο θέατρο σε σημαντικές παραστάσεις, από την “Ομορφη Πόλη” του Μίκη Θεοδωράκη και του Μιχάλη Κακογιάννη μέχρι το “Καμπαρέ” του Αλέξη Σολομού, ξεδιπλώνοντας το ταλέντο της σε ένα μεγάλο εύρος ρόλων. Ηταν μια γυναίκα την οποία χαρακτήριζαν ο αυθορμητισμός, η αμεσότητα, η ευθύτητα. Η παρουσία της μας χάρισε και θα συνεχίσει να μας προσφέρει χαρά, ομορφιά, γέλιο. Εκφράζω τα θερμά μου συλλυπητήρια στους οικείους και στους πολλούς φίλους της».
Ο υφυπουργός Πολιτισμού και Αθλητισμού, Νικόλας Γιατρομανωλάκης, έκανε την ακόλουθη δήλωση: «Η Μάρθα Καραγιάννη ήταν η προσωποποίηση του ελληνικού κινηματογραφικού μιούζικαλ της δεκαετίας του ’60, ενώ έντονο ήταν το αποτύπωμά της και στο θέατρο, όπου ήταν παρούσα για περισσότερα από 50 χρόνια. Κινηματογραφικό είδωλο, ιδιαίτερα δημοφιλής και διαχρονικό αντικείμενο του πόθου, είχε τη διορατικότητα να επενδύσει στο ταλέντο της. “Χρόνια τώρα περιμένω πώς και πώς να μεγαλώσω, να πάψω να ’μαι όμορφη, να έρθει η στιγμή να κάνω άλλα πράγματα”, είχε πει. Και έκανε πολλά. Συλλυπητήρια στους πολυάριθμους φίλους της».