Nació en La Habana, Capitanía General de Cuba, hijo de Mariano Martí y Leonor Pérez Cabrera, inmigrantes españoles de recursos modestos. Creció en un entorno marcado por la esclavitud en las plantaciones y el endurecimiento del control colonial español, lo que forjó tempranamente su conciencia política.

Estudió con el educador Rafael María de Mendive, quien alentó su escritura y sus convicciones anticoloniales en La Habana. El salón de Mendive lo acercó a ideas liberales y a poetas, afianzando su sentido de que cultura y política eran inseparables.

Con el estallido de la Guerra de los Diez Años en 1868, escribió y publicó textos patrióticos incisivos, entre ellos el poema dramático «Abdala» en La Habana. Las autoridades españolas trataron la disidencia juvenil como sedición, sometiéndolo a estrecha vigilancia y presión.

Arrestado en La Habana después de que una carta se usara para acusarlo de deslealtad a España, fue juzgado y condenado a trabajos penosos. Los grilletes le dejaron cicatrices en las piernas, y la experiencia afianzó su convicción de que el dominio colonial se sostenía en el terror y la censura.

Deportado a Madrid, publicó «El presidio político en Cuba», donde detalló los abusos en las colonias penales cubanas y señaló la crueldad colonial. El folleto circuló entre reformistas y lo consolidó como una joven voz intrépida contra la represión española.

Cursó estudios de derecho y de filosofía y letras en España, aprovechando la vida académica para pulir su retórica y sus argumentos políticos. Se vinculó con círculos liberales que debatían el imperio, el constitucionalismo y los límites de la reforma para Cuba.

Al mudarse a la Ciudad de México, escribió para periódicos importantes y se relacionó con intelectuales de la etapa posterior a la Reforma. Sus ensayos y reseñas mezclaron estética y deber cívico, y desde el extranjero apoyó la independencia cubana mediante redes de impresión.

En la Ciudad de Guatemala enseñó y dio conferencias, dialogando con élites locales y estudiantes mientras reflexionaba sobre una identidad regional más allá de Cuba. La experiencia fortaleció su visión de una América Latina unida y digna, capaz de resistir tanto a los viejos imperios como a los nuevos poderes.

Tras el Pacto del Zanjón de 1878, regresó a La Habana y probó el margen para la acción política legal. Se casó con Carmen Zayas Bazán y retomó la organización, pero pronto concluyó que las promesas españolas no ofrecían ni plenos derechos ni independencia.

Cuando reaparecieron conspiraciones en 1879, funcionarios españoles lo detuvieron en La Habana y lo expulsaron por agitación política. La represión lo convenció de que el cambio duradero exigía organización disciplinada y coordinación internacional, no levantamientos intermitentes.

Se asentó en la Ciudad de Nueva York, donde tradujo, dio conferencias y escribió mientras tejía vínculos entre exiliados cubanos y puertorriqueños. Desde la prensa estadounidense y los clubes de inmigrantes aprendió a movilizar comunidades de la diáspora y a recaudar fondos para la independencia.

Publicó «Ismaelillo», poemas tiernos dedicados a su hijo que renovaron la lírica en español con sensibilidad moderna. El libro unió emoción personal y anhelo cívico, mostrando cómo la vida privada y la lucha nacional podían convivir en el arte.

Se desempeñó como cónsul y representante de gobiernos como los de Uruguay y Argentina, mientras informaba sobre la política y la cultura de Estados Unidos. Sus crónicas explicaron la modernización y la desigualdad norteamericanas, advirtiendo a los lectores latinoamericanos contra dependencias ingenuas.

En «Nuestra América», escrito en Nueva York y difundido por la región, sostuvo que América Latina debía gobernarse con conocimiento propio y dignidad. Alertó contra la división racial y el expansionismo estadounidense, y llamó a la solidaridad y a la educación.

Ayudó a fundar el Partido Revolucionario Cubano en Nueva York para coordinar estrategia, recaudación de fondos y disciplina entre los clubes del exilio. Junto con líderes como Máximo Gómez, buscó evitar el faccionalismo y asegurar una república «con todos y para el bien de todos».

Tras años de planificación, viajó con dirigentes revolucionarios y entró en Cuba para incorporarse a la guerra reanudada contra España. Coordinó con jefes como Máximo Gómez, llevando cartas, proclamas y una visión de república democrática para la posguerra.

Murió en combate en Dos Ríos, en el oriente de Cuba, al lanzarse a un enfrentamiento con fuerzas españolas pese a las advertencias de oficiales curtidos. Su muerte lo transformó en símbolo moral de la revolución y elevó sus escritos a referencia cívica para Cuba.