Née à Bâle, Martina Brodbeck a fait ses études de violoncelle à la Musikakademie Basel auprès de Thomas Demenga. Après une formation complémentaire au Koninklijk Conservatorium Den Haag auprès de Michael Müller, elle obtient le diplôme de concert "avec distinction" à la Hochschule für Musik und Theater Biel/Bern auprès de Conradin Brotbek. Elle a suivi les master classes de Peter Buck, Reinhard Latzko, Jaap ter Linden und Pieter Wispelway.
Martina Brodbeck est membre de la Basel-Sinfonietta et violoncelle solo du Aargauer Kammerorchester. Active surtout dans le domaine de la musique contemporaine, elle joue avec différents ensembles de musique de chambre en Europe, en Asie et aux Etats-Unis. Elle participe régulièrement à des enregistrements radio et CD.