На службу поступил 10-го августа 1835 года унтер-офицером в Куринский Егерский полк. 23-го июня 1839 года произведён в офицерский чин подпоручика, а 16-го февраля 1841 года присвоен чин поручика, 11-го июля 1840 года со старшинством. 10-го мая 1842 года переведен в Черноморский линейный батальон № 4. За отличие в делах против горцев 25-го января 1845 года присвоен чин штабс-капитана, 17-го января 1844-года со старшинством. С 22-го марта 1848 года имеет чин капитана. Уволен от службы по болезни приказом от 22-го сентября 1849 года, подписанным Воронцовым. Участник походов: 1836 года на Сунженской линии, 1837 года в Чечне и Дагестане, 1838 года в северном Дагестане и Кубе, 1839 года в Дагестане и при Ахульго, где получил пулевое ранение, за что имеет медаль "За взятие штурмом Ахульго", 1840 года в Чечне, участник Валерикского сражения, 1841 года в Чеченском отряде, с 1842 по 1849 на Черноморской береговой линии. Во многих событиях соучаствовал со своим братом и командиром М. Ф. Мартыновым. Источники: Список о роде Дворянина поручика Ивана Мартынова. РГИА, ф. 1343, д. 1865, листы 12-25.