Martin Leduc détient un doctorat en Sciences de la Terre et de l'atmosphère de l'Université du Québec à Montréal (UQÀM). Il a travaillé comme chercheur postdoctoral à l'Université Concordia de 2013 à 2015, où il a étudié les interactions entre les émissions anthropiques de CO₂ dans l'atmosphère, la dynamique du cycle du carbone et les changements climatiques.

Chez Ouranos depuis 2015, Martin se concentre sur l'étude de la variabilité naturelle du climat via la production d'un grand ensemble de simulations climatiques régionales à haute résolution au sein du groupe Science du climat.