Martin Guigui naît le 26 juin 1965 à Buenos Aires, en Argentine, fils du chef d'orchestre Efrain Guigui, ce qui lui vaut une enfance itinérante entre l'Argentine, Porto Rico, New York et le Vermont. Prodige musical, il joue du violon dès l'âge de quatre ans et se produit en concert avec l'orchestre symphonique de Porto Rico à douze ans, avant de s'orienter vers le cinéma et de composer lui-même la musique de plusieurs de ses films. Son premier long métrage en tant que réalisateur, My X-Girlfriend's Wedding Reception, sort en 1999, suivi de Changing Hearts en 2002 puis de Swing en 2003, film centré sur la musique qu'il compose également. Il poursuit avec des œuvres de genres variés, du thriller horrifique Beneath the Darkness avec Dennis Quaid en 2011 au biopic de boxe The Bronx Bull en 2016, en passant par le drame post-11-Septembre 9/11 en 2017 avec Charlie Sheen et Whoopi Goldberg. Son film le plus ambitieux à ce jour reste Sweetwater en 2023, drame sportif consacré au premier joueur afro-américain à avoir signé un contrat professionnel en NBA.
Sa double formation de musicien virtuose et de cinéaste façonne durablement son approche du récit, la musique occupant une place centrale dans la plupart de ses films, qu'il compose lui-même. Son enfance passée entre plusieurs pays et cultures nourrit également son goût pour des récits ancrés dans des contextes sociaux et historiques variés, du sport à la tragédie du 11 Septembre. Sa collaboration avec des figures hollywoodiennes chevronnées comme Jonathan Winters ou Tom Skerritt sur ses premiers films a également marqué sa formation de réalisateur.
Martin Guigui privilégie une mise en scène au service de l'émotion et du drame humain, souvent rehaussée par des partitions musicales qu'il compose lui-même. Il navigue avec aisance entre plusieurs genres, de la comédie romantique au thriller en passant par le biopic sportif ou historique, tout en conservant une attention particulière portée à la dimension musicale de ses films. Cette polyvalence, rare chez un même cinéaste, traduit sa formation initiale de musicien professionnel autant que son parcours de réalisateur indépendant.
Martin Guigui a été nommé aux Grammy Awards pour son travail de producteur musical, une reconnaissance qui témoigne de sa double carrière de cinéaste et de musicien. Sweetwater, son film le plus ambitieux, a bénéficié d'une distribution notable réunissant Cary Elwes, Jeremy Piven et Richard Dreyfuss.
L'acteur et humoriste Jonathan Winters apparaît dans plusieurs de ses films, dont Swing et National Lampoon Presents Cattle Call. Il collabore également à plusieurs reprises avec l'acteur Tom Skerritt, ainsi qu'avec son épouse Dahlia Guigui, qui participe à plusieurs de ses productions.
La musique, qu'elle soit swing, rock ou classique, occupe une place centrale et récurrente dans une grande partie de ses films, reflet direct de sa propre formation de musicien prodige. Les récits de dépassement de soi face à l'adversité, qu'il s'agisse de sport, de tragédie collective ou de rédemption personnelle, structurent également plusieurs de ses œuvres les plus marquantes, comme Sweetwater ou The Bronx Bull.