W sierpniu 2010 zarejestrował się jako kandydat na prezydenta w wyborach powszechnych w 2010. W czasie kampanii wyborczej zobowiązał się do podjęcia działań na rzecz stworzenia miejsc pracy i budowy mieszkań dla 600 tys. osób poszkodowanych w czasie trzęsienia ziemi ze stycznia 2010. Obiecywał również bezpłatną edukację na poziomie podstawowym, decentralizację gospodarki, rozwój rolnictwa i zwiększenie poziomu inwestycji. Opowiadał się za przywróceniem haitańskiej armii, rozwiązanej w 1995 przez prezydenta Aristide’a z powodu jej nadużyć i ekspansywnej roli w życiu politycznym. Dodatkowo odżegnywał się od często skorumpowanej klasy politycznej. Martelly odwoływał się przede wszystkim do młodego elektoratu. Jego program zyskał poparcie również wśród bezrobotnych i najuboższych grup wyborców.