Flora Martínez urodziła się 7 września 1977 roku w Montrealu. Jej matka jest Kanadyjką, a ojciec Kolumbijczykiem. Dorastała w Bogocie i North Vancouver. Karierę telewizyjną zaczynała od występów w telenowelach: "Mambo", "Maria Bonita" i "La Otra Mitad del Sol". W latach 1997-1999 studiowała w Konserwatorium Aktorskim w Nowym Jorku. W roku 1999 zagrała również w swoim pierwszym filmie fabularnym, "Tchnienie życia", wyreżyserowanym przez Luisa Ospina. Debiut ten został zauważony - Martínez otrzymała nagrodę dla najlepszej aktorki na festwialu filmowym w Biarritz we Francji. Pracowała także w teatrze przy inscenizacji "Herat" Daniela Berardi. W 2007 roku zagrała w filmie hiszpańskiego reżysera Vicente'a Arandy, "Canciones de amor en Lolita's Club". Rok później poślubiła José Reinoso. 17 marca 2010 roku przyszła na świat ich córka, Sofía. Aktorka biegle włada językami: francuskim, hiszpańskim i angielskim.