Bundesliga 2012/13.El 16 de septiembre, Martínez disputó su primer partido de Liga de Campeones con el Bayern en la fase de grupos frente al Valencia Club de Fútbol en el Allianz Arena, debutando como titular en el equipo, venciendo por 2-1.El 24 de noviembre, anotó su primer gol en la Bundesliga de chilena para abrir el marcador ante el Hannover 96, en un partido que finalizaría con una goleada por 5-0.