Martina Lubyová sa narodila 12. mája 1967 v Bratislave. Bola dcérou známeho fyzika a bývalého dlhoročného predsedu SAV Štefana Lubyho.
Magisterské štúdium biofyziky absolvovala v roku 1991 na Matematicko-fyzikálnej fakulte Univerzity Komenského. Titul doktora práv získala v roku 1999 na Právnickej fakulte Univerzity Komenského. Doktorát zo štatistiky získala v tom istom roku na Fakulte hospodárskej informatiky Ekonomickej univerzity v Bratislave. Druhý doktorát z ekonómie získala v roku 2002 na State University of New York a Centre for Graduate Education - Economics Institute v Prahe.
V rámci profesionálnej kariéry pôsobila na domácich i zahraničných pracoviskách, akými sú napríklad Národohospodársky ústav Českej akadémie vied v Prahe, Tinbergen Institute v Amsterdame, Institute fuer Hoehre Studien vo Viedni a OECD v Paríži.
Desať rokov (2000 - 2010) pôsobila v Medzinárodnej organizácii práce najskôr ako špecialistka na rozvoj zamestnanosti v Subregionálnom úrade pre južnú Áziu so sídlom v Naí Dillí, od roku 2002 ako špecialistka na rozvoj zamestnanosti v Subregionálnom úrade pre východnú Európu a strednú Áziu so sídlom v Moskve. V roku 2009 sa stala riaditeľkou tohto úradu.