Ήταν στην ταινία «Οι θαλασσιές οι χάντρες», το 1967, που είπε στον σκηνοθέτη και φίλο της Γιάννη Δαλιανίδη, χάρη στον οποίο είχε γίνει αστέρι πρώτου μεγέθους, το περίφημο «θέλεις να με καταστρέψεις». Η αιτία ήταν ο μπουφόνικος ρόλος ενός άτσαλα ντυμένου, αμόρφωτου, λαϊκού κοριτσιού, μιας ερωτοχτυπημένης χαζούλας της γειτονιάς, κόντρα σ' εκείνους της λαμπερής ενζενί που ερμήνευε μέχρι εκείνη τη στιγμή, της γυναικάρας με τα αποκαλυπτικά μπικίνι, το μποά και τα στρας. Γιατί αυτό ήταν μέχρι τότε η Καραγιάννη με το μεσογειακό σεξαπίλ, που, συν τοις άλλοις, διέθετε φοβερή χορευτική κίνηση με εκπληκτικά μπατμάν –ψηλό τίναγμα του ποδιού στον αέρα‒ και ζάλιζε τους άντρες. Η απάντηση του δημιουργού του ελληνικού μιούζικαλ (των μουσικών κωμωδιών, όπως συνήθιζε να διευκρινίζει ο ίδιος) ήταν ακαριαία: «Μα τι λες; Εγώ να σε καταστρέψω; Σου δίνω δουλειά μέχρι τα 80!». Πράγματι, η Μάρθα Καραγιάννη δεν έπαψε να μας απασχολεί μέχρι και μετά τα 80 της!
Γεννήθηκε στις 6 Νοεμβρίου του 1939 στην Αθήνα και μεγάλωσε στον προσφυγομαχαλά του Κερατσινίου από Πόντιους γονείς που είχαν αφήσει πίσω τους τις ρωμαίικες πατρίδες της Ανατολής και λάτρευαν τον χορό ‒γνωρίστηκαν σε χοροδιδασκαλείο‒ και τη μουσική, στοιχείο που εμφανώς κληροδότησαν στη μονάκριβη κορούλα τους. Η μάνα ειδικά είχε βαλθεί να την κάνει σπουδαία πιανίστρια και από πολύ νωρίς προσπάθησε να της εμφυσήσει το πάθος για τη μουσική με ιδιαίτερα μαθήματα. Δεν ήταν το μόνο που έκανε μαζί με τον άντρα της για εκείνην. Μέχρι και σε ιδιωτικό σχολείο την έστειλαν, σε εποχές που λίγες οικογένειες είχαν δυνατότητα για μια τέτοια επιλογή, χωρίς να είναι πραγματικά εύποροι. Ο πατέρας δούλευε μέρα-νύχτα ως ταξιτζής για να μην της λείπει τίποτα. Έστειλαν τη Μάρθα σε καλό σχολείο και όταν αποφάσισε να δώσει εξετάσεις για να μπει στο παιδικό μπαλέτο της Λυρικής Σκηνής, έκαναν τα πάντα για να πετύχει. Τελικά, μετά από δύο χρόνια μαθημάτων το πρόγραμμα ακυρώθηκε κι έτσι ακολούθησε τη δασκάλα της Λουκία Σακελλαρίου στη σχολή χορού που ίδρυσε αμέσως μετά.
Τα τελευταία χρόνια τα πέρασε με αγαπημένους φίλους, νυχτερινές εξόδους και συζητήσεις μέχρι πρωίας, χωρίς καμιά νοσταλγία για το παρελθόν, καθώς η ίδια έχει προ πολλού συμφιλιωθεί με το πέρασμα του χρόνου, νιώθοντας απολύτως χορτασμένη από μια διαδρομή όπου όλα της προσφέρθηκαν στις σωστές δόσεις και τις σωστές στιγμές.
Τον κινηματογράφο και ειδικά το μιούζικαλ τα αγάπησε από πολύ νωρίς. Άλλωστε, οι χολιγουντιανές ταινίες ήταν η μόνη απόδραση στις λαϊκές γειτονιές εκείνα τα χρόνια, το όνειρο κάθε κοριτσιού, που από παραμύθι της Σταχτοπούτας γινόταν κάθε βράδυ πραγματικότητα στο πανί. Γιγάντια σπίτια μες στη χλιδή, εκπληκτικά ντυμένες γυναίκες, όμορφοι και δυναμικοί άντρες, μουσική, χορός. Πόσες φορές δεν είδε τον Τζιν Κέλι στο «Ένας Αμερικανός στο Παρίσι». Μέχρι που έφτασε να του γράψει και γράμμα, χωρίς να πάρει απάντηση ποτέ, αλλά αυτό δεν μείωσε τον θαυμασμό της για τον σπουδαίο χορευτή. Αυτές ήταν οι εικόνες που ταξίδευαν τη μικρή Μάρθα σε έναν κόσμο λαμπερό, στον οποίο ήθελε να ανήκει – και θα έκανε ό,τι περνούσε από το χέρι της για να το πετύχει.
Αρχικά, έπεισε τους γονείς της να μετακομίσουν στην Αθήνα, ώστε να μη χρειάζεται να παίρνει δύο λεωφορεία για να φτάνει στη σχολή της. Δέκα χρόνια αφοσιωμένης εκπαίδευσης στο κλασικό μπαλέτο, που αργότερα θα αποδεικνυόταν πολύ σημαντικά στην καριέρα της στο θέατρο και στη μεγάλη οθόνη.
Το θεατρικό της ντεμπούτο το έκανε με το μιούζικαλ «Show Boat» με τη σχολή της στον Παρνασσό, ωστόσο το εισιτήριο για την πρώτη της εμφάνιση στα κινηματογραφικά πλατό τής προσφέρθηκε από καθαρή τύχη, χάρη σε μια σχολική παράσταση. Το 1956, στα 17 της, την πρόσεξε ο σκηνοθέτης Ορέστης Λάσκος, καλεσμένος του καθηγητή της Θάνου Τράγκα. Μαγνητίστηκε από το πρόσωπο και την παρουσία της και την έκλεισε για έναν ρόλο στην «Άγνωστο», σε παραγωγή της Φίνος Φιλμ, με πρωταγωνίστρια την Κυβέλη. Και τι τύχη! Θα έπαιζε δίπλα στον αγαπημένο της ηθοποιό, τον απόλυτο ζεν πρεμιέ της εποχής Αλέκο Αλεξανδράκη. Με το που πήρε το βάπτισμα του πυρός, και με την αμέριστη συμπαράσταση των γονιών της, έπαιξε σε ακόμα δύο ενδιαφέρουσες ταινίες, τις κωμωδίες «Έρως, φτώχεια και κομπίνες», με τους Σταυρίδη και Μανέλλη, και «Κατά λάθος μπαμπάς», με τους Αυλωνίτη, Ρίζο και Μάγια Μελάγια. Το 1957, χορεύοντας στο Σε Λα Πεν της Κυψέλης για ένα χαρτζιλίκι, την ξεχώρισε ο Κώστας Χατζηχρήστος και της πρότεινε να συμμετάσχει στην καλοκαιρινή επιθεώρηση του Περοκέ «Ελέφαντες και Ψύλλοι». Ανάμεσα στους σημαντικότερους θεατρίνους του «ελαφριού θεάτρου» ήταν και ο παντελώς άγνωστος μέχρι εκείνη τη στιγμή Γιάννης Νταλ (Δαλιανίδης), που λίγα χρόνια αργότερα θα έπαιζε καθοριστικό ρόλο στην καριέρα της. Εκείνο το καλοκαίρι έκανε και το πρώτο της εξώφυλλο για τη «Γυναίκα».
Το ταξίδι είχε ξεκινήσει και τα χρόνια που ακολούθησαν η πορεία της θα ήταν μόνο ανοδική. Μια πρώτη «στάση» ήταν ο γάμος της το 1959 με τον πρώτο σημαντικό νεανικό της έρωτα, ένα άλλο ίνδαλμα της εποχής, τον ποδοσφαιριστή του Ολυμπιακού Μίμη Στεφανάκο. Η ευτυχία τους όμως δεν έμελλε να ολοκληρωθεί, καθώς έχασαν το παιδί που γέννησε. Μια τραυματική εμπειρία που οδήγησε και στην απόφασή της να διαλύσει τον γάμο τους, που τελικά κράτησε ελάχιστα.
Σε δραματική σχολή δεν πήγε, αλλά η συμμετοχή στις μεγάλες επιθεωρήσεις των σημαντικότερων θεάτρων της εποχής, όπως αυτή του «βασιλιά του μουσικού θεάτρου» Μπουρνέλλη με πρωταγωνιστές θρύλους σαν τον Αυλωνίτη, τον Σταυρίδη, τον Ρίζο, την Ντορ, τη Βασιλειάδου, την Μπελίντα και τη Βρανά, της πρόσφεραν την καλύτερη εκπαίδευση. Μερικοί τίτλοι: «Τέντυ μπόυς», «Κόσμος και κοσμάκης», «Ηλιοβασιλέματα», «30 κότες κι ένας κόκορας». Άδεια εξασκήσεως του επαγγέλματος του ηθοποιού πήρε δίνοντας εξετάσεις στην Ειδική Επιτροπή.
Μέχρι την ταινία «Τρεις κούκλες κι εγώ» του 1960 με τον Νίκο Ρίζο, όπου και ξεχώρισε, είχε παίξει σε μια σειρά φτηνών παραγωγών, κρατώντας τον ρόλο του δροσερού, όμορφου κοριτσιού, ενώ ο πρώτος πρωταγωνιστικός ρόλος ήρθε με την ταινία-φουστανέλα του Φρίξου Ηλιάδη «Για την αγάπη της βοσκοπούλας», με συμπρωταγωνιστή τον Γιώργο Πάντζα. Στο καστ συμμετείχε, παίζοντας τον ρόλο του τρελού του χωριού, ο Κώστας Βουτσάς. Τότε ήρθε η πρόταση που της άνοιξε τη μεγάλη πόρτα και την ώθησε να εξελιχθεί στην Καραγιάννη που γνώρισε όλη η Ελλάδα.
Ο Γιάννης Δαλιανίδης, που στο μεταξύ ανήκε στο δυναμικό του Φίνου, της πρότεινε τον μικρό, αλλά χαρακτηριστικό ρόλο «Πίτσα Κίτσα, καλλιτέχνις» στο «Ζητείται ψεύτης» με τον Ντίνο Ηλιόπουλο. Έτσι ξεκίνησε το μεγάλο πάρτι, το οποίο θα κρατούσε μια ολόκληρη ζωή.
Το καλοκαίρι του 1962 είχε την τεράστια τύχη να συμμετάσχει στην «Όμορφη Πόλη» των Μποστ - Θεοδωράκη - Κακογιάννη, δίπλα σε μια πλειάδα σπουδαίων ηθοποιών και τραγουδιστές-μεγαθήρια, όπως οι Μπιθικώτσης, Καζαντζίδης, Μαρινέλλα, Βογιατζής, Μαίρη Λίντα και ο Μανώλης Χιώτης. Εκείνη κρατούσε ένα σόλο χορευτικό σε χορογραφία του Βαγγέλη Σειληνού και συμμετείχε σε μια σκηνή πρόζας που σατίριζε την Ελίζαμπεθ Τέιλορ-Κλεοπάτρα. Ακολούθησε το «Μερικοί το προτιμούν κρύο», η πρώτη απόπειρα ελληνικού μιούζικαλ από τον Δαλιανίδη, και ένας ρόλος που δεν είχε χορό! Το ένστικτό της την οδήγησε να πει το «ναι» και δεν βγήκε χαμένη. Γιατί από κει και πέρα δεν σταμάτησε να χορεύει: «Ένα κορίτσι για δύο», «Αυτό το κάτι άλλο», «Κάτι να καίει», «Κορίτσια για φίλημα», «Ραντεβού στον αέρα», «Ξυπόλητος πρίγκηψ», «Οι θαλασσιές οι χάντρες», «Μια κυρία στα μπουζούκια», «Γοργόνες και μάγκες», «Ο μάγκας με το τρίκυκλο», «Μαριχουάνα στοπ».
Ήταν πλέον επίλεκτο μέλος του πιο απογειωμένου θιάσου του ελληνικού ψυχαγωγικού σινεμά της δεκαετίας του '60 ανάμεσα στους Ρένα Βλαχοπούλου, Ντίνο Ηλιόπουλο, Διονύση Παπαγιαννόπουλο, Ζωζώ Σαπουντζάκη, Ζωή Λάσκαρη, Χλόη Λιάσκου, Ελένη Προκοπίου, Ανδρέα Ντούζο, Έλενα Ναθαναήλ, Γιάννη Βογιατζή, Φαίδωνα Γεωργίτση, Αλέκο Τζανετάκο και, φυσικά, τον Κώστα Βουτσά, με τον οποίο σταδιακά εξελίχθηκαν σε καλλιτεχνικό ζευγάρι. Είχε στο ενεργητικό της και αρκετές ταινίες με τον Κώστα Χατζηχρήστο και στο θέατρο με τον Γιώργο Κωνσταντίνου, αλλά με τον Βουτσά, με τον οποίο έπαιξαν σε μερικές από τις πιο απολαυστικές κωμωδίες και καλύτερες ταινίες του Δαλιανίδη, όπως το «Νύχτα γάμου» και το ανεπανάληπτο «Ανθρωπάκι», όπου ταίριαξαν υπέροχα. Άλλωστε και στη ζωή υπήρξαν αχώριστοι φίλοι, χωρίς ποτέ να συνδεθούν ερωτικά.
Συχνά φορώντας αποκαλυπτικά μπικίνι, σε μια περίπτωση σχεδόν γυμνή, με μερικά πούπουλα να καλύπτουν τα επίμαχα σημεία στο χορευτικό της κωμωδίας «Οι κληρονόμοι» του 1964, η Μάρθα Καραγιάννη αποτέλεσε για μια γενιά αντρών το απόλυτο sex symbol. Ήταν η αφίσα του αντρικού άβατου, είτε αυτό ήταν το συνοικιακό συνεργείο αυτοκινήτων είτε ο στρατώνας. Το τέλειο κορμί της, η ελκυστική κίνησή της στην οθόνη και στη σκηνή αποτέλεσαν για πολλά χρόνια τη φαντασίωση του Έλληνα άντρα. Ο Δαλιανίδης έλεγε συχνά: «Οι Έλληνες τη Μάρθα ποθούσαν, ήταν πιο κοντά στα πρότυπά τους από οποιαδήποτε άλλη ηθοποιό του ελληνικού κινηματογράφου».
Έπαιξε, όμως, και έναν πρωταγωνιστικό δραματικό ρόλο το 1969 στο «Πεθαίνω κάθε ξημέρωμα» του Νίκου Φώσκολου, με συμπρωταγωνιστές τους Κώστα Καζάκο, Άγγελο Αντωνόπουλο, Νίκο Γαλανό, Σωτήρη Μουστάκα, Μάρθα Βούρτση, Νόρα Βαλσάμη. Και ενώ όλα εκείνα τα χρόνια σταδιοδρομούσε ως πρωταγωνίστρια στις πιο λαμπερές επιθεωρήσεις της αθηναϊκής σκηνής, το 1972, με δικό της θίασο, ήταν η πρώτη που ανέβασε στην Ελλάδα το μιούζικαλ «Καμπαρέ», με σκηνοθέτη τον Αλέξη Σολομό και συμπρωταγωνιστές τους Ντίνο Ηλιόπουλο, Κώστα Πρέκα, Βαγγέλη Βουλγαρίδη και Κατερίνα Γιουλάκη. Η παράσταση δεν είχε εισπρακτική επιτυχία, καθώς είχε να ανταγωνιστεί την κινηματογραφική εκδοχή του Μπομπ Φος με τη Λάιζα Μινέλι.
Αλλά την απογοήτευση εκείνη επούλωσε ένας μεγάλος έρωτας, πάλι με έναν ποδοσφαιριστή, τον Βασίλη Κωνσταντίνου. Μια παθιασμένη σχέση που κράτησε 12 χρόνια ‒ δεν παντρεύτηκαν ποτέ, αλλά παρέμειναν φίλοι ζωής.
Με την παρακμή του κινηματογράφου, που για τη γενιά της Καραγιάννη και του Δαλιανίδη σφραγίστηκε και από τον θάνατο του Φιλοποιμένα Φίνου, και ενώ συνέχισε να παίζει στο θέατρο αδιάλειπτα, ξεκίνησε τις εμφανίσεις της στη μικρή οθόνη. Συγκεκριμένα, σε μία από τις πρώτες τηλεοπτικές επιτυχίες, εν έτει 1977, τον «Δρόμο» του Κώστα Πρετεντέρη, με τον Νίκο Ρίζο, στην κρατική τηλεόραση. Βέβαια, για τους σταρ της χρυσής εποχής του κινηματογράφου αυτή η προσχώρηση στο γυαλί έμοιαζε και λίγο με ήττα. Όμως αποτέλεσε μια τονωτική ένεση για την καριέρα της, καθώς η επαφή με το μεγάλο κοινό είχε χαθεί εντελώς. Στο μεταξύ, είχε κατακτήσει μια λιτότητα και μια ωριμότητα υποκριτική.
Το καλοκαίρι του 1983 πρωταγωνίστησε μαζί με την άλλη καλλονή των μιούζικαλ του Δαλιανίδη, τη Ζωή Λάσκαρη, στο «Οι άντρες προτιμούν τις ξανθιές», σε σκηνοθεσία Σταμάτη Φασουλή και τη χειμερινή σεζόν που ακολούθησε, μαζί με τους Βασίλη Τσιβιλίκα και Πάνο Μιχαλόπουλο, στο «Παγωτό μες στον χειμώνα» του Μίνο Μπελέι, σε σκηνοθεσία Γιάννη Διαμαντόπουλου. Μια άλλη σημαδιακή απόδραση από τις επιθεωρήσεις συντελέστηκε τη χειμερινή σεζόν 1992-93 με τη συμμετοχή της στο «Απόψε αυτοσχεδιάζουμε» του Πιραντέλο, μουσική εκδοχή του Σταμάτη Κραουνάκη σε σκηνοθεσία Μηνά Κωνσταντόπουλου, με τον Κώστα Ρηγόπουλο.
Καθώς ωρίμαζε με τα χρόνια, σταδιακά αποτραβιόταν από την κοσμική ζωή, της οποίας υπήρξε ένα από τα πιο ακαταπόνητα μέλη τη δεκαετία του '60, γινόταν πιο εσωστρεφής και αφοσιωνόταν ολοένα περισσότερο στη μελέτη θρησκειών και σε πνευματικές αναζητήσεις, που αργότερα θα την έκαναν να ταξιδέψει στα πιο απίθανα μέρη του κόσμου, στην Ασία και στη Νότια Αμερική. Από το Θιβέτ μέχρι τη Γη του Πυρός και από τον Αμαζόνιο στο Κατμαντού, αναζητώντας μυστήρια και αινίγματα των αρχαίων πολιτισμών και της ανθρώπινης διαδρομής στον πλανήτη αυτό.
Παράλληλα, δεν έπαψε να εργάζεται. Επανασυνδέθηκε ακόμα και με τον Δαλιανίδη σε μια τηλεοπτική σειρά του MEGA, τους «Μικρομεσαίους», η οποία, παρότι επιστρατεύτηκε μέχρι και η αειθαλής Ζωζώ Σαπουντζάκη, δεν είχε ιδιαίτερη επιτυχία. Το χιούμορ του κοινού είχε πια μετατοπιστεί σε άλλου τύπου κωμωδίες. Κατόπιν, δέχτηκε πολλές ενδιαφέρουσες προτάσεις που της έγιναν για guest εμφανίσεις σε πετυχημένες σειρές της ιδιωτικής τηλεόρασης, όπως οι «Κωνσταντίνου και Ελένης», «Επτά θανάσιμες πεθερές», «Safe Sex», «Βασιλιάδες» κ.ά. Όσο για το θέατρο, συνέχισε να συμμετέχει σε επιθεωρήσεις, ξέροντας πολύ καλά ότι το είδος είχε παρακμάσει, αλλά προφανώς ήταν κάτι που την αναζωογονούσε. Αρκετά συχνά, πάντως, οι επιλογές της εξέπλητταν ευχάριστα, καθώς συμμετείχε σε παραστάσεις όπως το «Αρσενικό και παλιά δαντέλα», όπου μεταμορφώθηκε σε γριά σίριαλ-κίλερ, το «Όταν οι γυναίκες το γλεντούν» του Γκολντόνι του Κρατικού Θεάτρου Βορείου Ελλάδος, οι «Εκκλησιάζουσες» του Αριστοφάνη με τους Τάσο Χαλκιά και Ελένη Γερασιμίδου στο Ηρώδειο. Ακόμα και στη Λυρική (απ' όπου ξεκίνησε ως έφηβη) έπαιξε, στην οπερέτα του Νίκου Χατζηαποστόλου «Κορίτσι της γειτονιάς», μια παράσταση που την ταξίδεψε πίσω στη γειτονιά των παιδικών της χρόνων.
Έχοντας κάνει τον απολογισμό της ζωής της στην αυτοβιογραφία της «Ο έρωτας, μωρό μου, είναι γλέντι» (εκδ. Άγκυρα), τα τελευταία χρόνια τα πέρασε με αγαπημένους φίλους, νυχτερινές εξόδους και συζητήσεις μέχρι πρωίας, χωρίς καμιά νοσταλγία για το παρελθόν, καθώς η ίδια έχει προ πολλού συμφιλιωθεί με το πέρασμα του χρόνου, νιώθοντας απολύτως χορτασμένη από μια διαδρομή όπου όλα της προσφέρθηκαν στις σωστές δόσεις και τις σωστές στιγμές.
Η τελευταία της εμφάνιση στον κινηματογράφο ήταν στην ταινία του Θοδωρή Αθερίδη «Από έρωτα».