Martin Sheen, bürgerlich Ramón Estevez, brach die Schule ab und widmete sich dem Theater, wo er viele Jahre lang Erfolge feierte. Trotz zahlreicher Nebenrollen in TV- und Kinofilmen und in Serien wie "East Side West Side" und "As the World Turns" blieb der Schauspieler lange der Bühne treu. 1979 machte eine glückliche Fügung Martin Sheen zum Star: Eigentlich sollte Harvey Keitel die Hauptrolle in "Apocalypse Now" spielen, doch Regisseur Francis Ford Coppola war nach zwei Wochen Dreharbeiten nicht überzeugt. Sheen übernahm und feierte seinen größten Erfolg.
In der Folge agierte Martin Sheen in zahlreichen großen Filmen, u.a. in "Der letzte Countdown" (1980), "Gandhi" (1982) oder "Der Feuerteufel" (1984). Aufsehen erregte der Schauspieler mit seiner Nebenrolle in "Wall Street" (1987) an der Seite von Michael Douglas und seinem Sohn Charlie. Beide Sheens gehörten nun zu Hollywoods oberster Riege. 1985 führte Martin Sheen auch erstmals Regie in "Babies having Babies" und bekam dafür einen Emmy. Es folgten Filme wie "Gettysburg" (1993), "Hallo Mr. President" (1995) oder auch "Departed – Unter Feinden" (2006). Stets heimste Sheen Lob für seine darstellerische Leistung ein. Die bekannteste von Martin Sheens TV-Rollen ist wohl die als US-Präsident in der beliebten Serie "The West Wing" (1999-2006), für die er 2001 den Golden Globe gewann.
Martin Sheen setzte sich stets für seine politischen Überzeugungen ein. Der Schauspieler ging gegen die Aufrüstungspläne Reagans, atomare Anlagen oder den Irak-Krieg auf die Straßen und äußerte sich kritisch über US-Präsident George W. Bush. Er setzt sich außerdem aktiv für Umwelt- und Tierschutz ein und bekam 2008 für sein humanitäres Engagement die Laetare-Medaille verliehen.