Martinez kemudian dinobatkan sebagai Man of the match, dan kemenangan tersebut memungkinkan Argentina untuk maju ke semi-final kompetisi tersebut.
Pada 10 September 2019, Martínez mencetak hat-trick internasional pertamanya dalam pertandingan persahabatan melawan Meksiko, yang dimenangkan Argentina 4–0.
Baca Juga: Piala Dunia 2022 Tanpa Timnas Italia Dipastikan Sepi, Chiellini: Kami Semua Hancur!
Pada tanggal 28 Juni 2021, ia mencetak gol terakhir Argentina dalam kemenangan 4-1 atas Bolivia dalam pertandingan grup terakhir negaranya di Copa América 2021.
Pada tanggal 3 Juli, ia mencetak gol kedua dalam kemenangan 3-0 atas Ekuador di perempat final kompetisi.
Pada tanggal 6 Juli, Martínez mencetak gol pembuka dalam hasil imbang 1-1 di semi-final melawan Kolombia.
Martinez kemudian menjaringkan tendangan penaltinya dalam kemenangan adu penalti 3-2 di Argentina untuk maju ke final.
Baca Juga: Selain Karena Soundtrack BTS, Inilah Beberapa Kontroversi pada Piala Dunia 2022 Qatar
Pada 1 Juni 2022, Martinez mencetak gol pembuka dan memberikan assist untuk ngel Di María dalam kemenangan 3-0 atas Juara Eropa Italia di Stadion Wembley pada Finalissima 2022.***