Erste internationale Erfahrungen sammelte Martina Ratej 2000 bei den Juniorenweltmeisterschaften in Santiago de Chile, bei denen aber mit einer Weite von 46,83 m in der Qualifikation ausschied. 2006 nahm sie an den Europameisterschaften in Göteborg und 2008 an den Olympischen Spielen in Peking teil, wo sie aber mit 55,49 m bzw. 55,30 m jeweils das Finale verpasste. 2009 gewann sie bei den Mittelmeerspielen in Pescara mit 59,08 m die Bronzemedaille und musste sich damit der Griechin Savva Lika und Zahra Bani aus Italien geschlagen geben. Sie qualifizierte sich zudem erstmals für die Weltmeisterschaften in Berlin, bei denen sie mit 57,57 m im Finale auf Rang elfte gelangte. Im Jahr darauf gelangte sie auch bei den Europameisterschaften in Barcelona und belegte dort mit einem Wurf auf 60,99 m Rang sechs, wie auch bei den Weltmeisterschaften 2011 im südkoreanischen Daegu mit 61,65 m. Bei den Europameisterschaften 2012 in Helsinki schied sie mit 51,69 m in der Qualifikation aus, konnte sich aber dennoch für die Olympischen Spiele in London qualifizieren, bei denen sie mit 61,62 m im Finale den siebten Platz belegte.