Lors du championnat du Royaume-Uni de 2018, Martin O'Donnell défait le 8 mondial Ding Junhui en huitièmes de finale pour rejoindre les quarts de finale du tournoi. Il y retrouve le tenant du titre Ronnie O'Sullivan et s'incline sans avoir eu l'opportunité de s'exprimer. O'Donnell atteint également ce stade de la compétition au championnat de Chine, éliminant notamment le tenant du titre Luca Brecel au premier tour puis Tom Ford au deuxième tour et Liang Wenbo en huitièmes de finale. Au championnat international, il aligne une nouvelle fois les quarts de finale en éliminant notamment Tom Ford et David Gilbert. Il passe même très proche de se qualifier pour les demi-finales puisqu'il s'incline à la manche décisive de son quart de finale face à Matthew Stevens. En novembre, à l'Open d'Irlande du Nord, il est battu en huitièmes de finale par le 1 mondial Mark Selby, après avoir remporté trois matchs de suite au cours du tournoi.