มาร์ธา คูลลิจด์ เป็นญาติห่าง ๆ ของประธานาธิบดี คัลวิน คูลลิจด์ เธอเกิดและเติบโตในเมืองนิว ฮาเว่น รัฐคอนเนคติกัต โดยเป็นลูกสาวของนักสถาปนิก 2 คน ช่วงมหาวิทยาลัย เธอเริ่มต้นกำกับหนังสั้น ในนิวยอร์ค เธอทำงานด้านโฆษณา และเรียนต่อด้านภาพยนตร์ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย หลังจากทำงานทีวี 1 ปีที่มอนทรีออล เธอกลับไปเรียนปริญญาโท เธอเริ่มต้นอาชีพด้วยการกำกับสารคดี โดยได้รับหลายรางวัล (รวมถึง ซันแดนส์, เทศกาลภาพยนตร์อเมริกัน, เทศกาลภาพยนตร์นิวยอร์ค, เทศกาลภาพยนตร์เบอร์ลิน และอีกมากมาย) ในช่วงนี้ เธอยังช่วยเหลือการก่อตั้งสมาคมผู้สร้างภาพยนตร์และวีดีโออิสระขึ้น
เธอแจ้งเกิดในอุตสาหกรรมภาพยนตร์ด้วยการกำกับของเธอในปี 1983 เรื่อง Valley Girl ซึ่งได้แนะนำนิโคลัส เคจให้กับผู้ชม เธอได้ช่วยการเปิดตัวอาชีพของนักแสดงหนุ่มอีกคน ที่ชื่อ วัล คิลเมอร์ ในหนังของเธอเรื่อง Real Genius ซึงกลายเป็นหนังคลาสสิค และได้รับรางวัลขวัญใจผู้ชมในงานเทศกาลภาพยนตร์ปารีส เรื่อง Rambling Rose นำแสดงโดย โรเบิร์ต ดูวัล, ลอร่า เดิร์น, ไดแอน แลดด์ และลูคัส ฮาส เข้าชิง 2 รางวัลออสการ์และ 2 รางวัลลูกโลกทองคำสาขานักแสดงนำหญิงยอดเยี่ยม และสาขานักแสดงสมทบหญิงยอดเยี่ยม และยังได้รับ 3 รางวัลสปิริต อวอร์ดสาขาผู้กำกับยอดเยี่ยม, ภาพยนตร์ยอดเยี่ยม และนักแสดงหญิงยอดเยี่ยม
ในปี 1993 เธอกำกับ Lost In Yonkers นำแสดงโดยดารารางวัลออสการ์และโทนี่ เมอซีเดส รูเอล, ดาราออสการ์ ริชาร์ด ไดร์ยฟัส และตำนานละครเวที ไอรีน เวิร์ธ ซึ่งดัดแปลงจากบทละครรางวัลพูลิตเซอร์ของนีล ไซมอน จากนั้นก็ตามติดด้วยเรื่อง Angie นำแสดงโดย ดาราออสการ์ จีน่า เดวิส, สตีเว่น เร และเจมส์ แกนโดลฟินี่ เครดิตผลงานเรื่องอื่นของเธอ ได้แก่ Three Wishes, Out To Sea และ The Prince And Me
ทางด้านโทรทัศน์ ผลงานของเธอ ได้แก่ ผลงานรางวัลเอ็มมี่ Introducing Dorothy Dandridge นำแสดงโดย ฮัลลี่ เบอร์รี่ และ If These Walls Could Talk II ทั้ง 2 เรื่องทำให้เธอเข้าชิงรางวัลสถาบันผู้กำกับ และรางวัลเอ็มมี่ เครดิตเรื่องอื่น ๆ รวมถึง หนังตลกเรื่อง 12 Days Of Christmas Eve และ The Ponder Heart เธอยังเคยกำกับ 2 ตอนสุดท้ายของฤดูฉายที่ 4 ของ Sex And The City อีกด้วย
คูลิดจ์ยังคงมอบสิ่งดีๆให้กับวงการที่เธอรัก เธอทำหน้าที่สมาชิกของสภาที่ปรึกษาผู้กำกับตะวันตก, ประธานกรรมการสิทธิสร้างสรรค์ และสมาชิกสมาคมผู้กำกับของอเมริกา ในปี 2001 เธอได้รับเลือกให้เป็นหญิงคนแรกที่เป็นประธานของสมาคมผู้กำกับของอเมริกา (ดีจีเอ) ปัจจุบันเธอทำหน้าที่รองประธานของดีจีเอ สมาชิกสถาบันภาพยนตร์อเมริกา, สมาชิกสภาที่ปรึกษาโรงเรียนศิลปะเอ็นวายยู ทิสช์ และยังทำหน้าที่กรรมการของหญิงในภาพยนตร์ และสภาที่ปรึกษาที่โรงเรียนภาพยนตร์ยูซีแอลเอ เธอยังเป็นนักขี่ม้าที่ได้รับรางวัลแชมเปี้ยนระดับประเทศหลายรางวัลอีกด้วย