Martin Bormann urodził się w 1900 roku w Wegeleben w Cesarstwie Niemieckim. Pochodził z rodziny niższego urzędnika pocztowego, w młodości pracował na roli i w gospodarstwach rolnych, a pod koniec pierwszej wojny światowej odbywał służbę w artylerii polowej. O jego dzieciństwie i młodości wiadomo stosunkowo niewiele, pewnym faktem jest natomiast małżeństwo z Gerdą Buch, córką Waltera Bucha, jednego z najstarszych współpracowników Adolfa Hitlera i sędziego partyjnego NSDAP. Do ślubu doszło we wrześniu 1929 roku, świadkami byli m.in. sam Hitler i Rudolf Hess.
Bormann wstąpił do NSDAP pod koniec lat dwudziestych, wcześniej działał w skrajnie nacjonalistycznych bojówkach i brał udział w brutalnych akcjach politycznych, za jedną z nich trafił nawet na krótko do więzienia. Na początku lat trzydziestych został dostrzeżony przez Rudolfa Hessa, zastępcę Hitlera. Hess wciągnął go do aparatu partyjnego i przedstawił przywódcy NSDAP, co zapoczątkowało błyskawiczną karierę Bormanna. Najpierw został administratorem partyjnego funduszu zapomogowego dla członków SA i innych „starych bojowników”, który miał rekompensować szkody zdrowotne i materialne wynikające z brutalnych wystąpień tej formacji. Wkrótce powierzono mu także funkcje organizacyjne w kancelarii Hitlera i w aparacie partii, a jego talent do zarządzania finansami i majątkiem szybko zwrócił uwagę kierownictwa.
W połowie lat trzydziestych Bormann został jednym z najważniejszych ludzi w otoczeniu Hitlera. Zasiadał w Reichstagu, pełnił funkcje w kierownictwie partii, a dzięki poparciu Hessa, który stopniowo stawał się coraz bardziej marginalizowany, zaczął przejmować kontrolę nad partyjną kancelarią. Po locie Hessa do Wielkiej Brytanii w 1941 roku Bormann faktycznie przejął jego rolę jako szef Kancelarii Partii i najbliższy współpracownik Hitlera do spraw organizacyjnych. Odpowiadał za to, kto miał dostęp do przywódcy, filtrował informacje docierające do Führera i brał udział w przygotowywaniu oraz obiegu dekretów dotyczących najokrutniejszych zbrodni reżimu, w tym programu systematycznego mordowania osób chorych psychicznie i niepełnosprawnych oraz zaostrzenia polityki wobec Żydów i ludności na terenach okupowanych.
Współpracownicy twierdzili, że Bormann nie potrafił utrzymywać przyjaznych relacji z nikim, potęgował konflikty wewnątrz elity władzy, a jego celem było konsekwentne budowanie własnej pozycji. Charakteryzowała go pycha, nieufność i żądza władzy, mówiono o nim, że potrafi mieć jedynie wrogów, z którymi bezlitośnie się rozprawia. W życiu prywatnym nie stronił od romansów, choć z Gerdą miał liczne potomstwo, dziesięcioro dzieci. Przynajmniej jedno z nich, syn Adolf Martin, miało Adolfa Hitlera jako ojca chrzestnego, co dobrze pokazuje, jak blisko centrum władzy znajdował się Bormann.
Gdy alianckie naloty zaczęły pustoszyć niemieckie miasta, Bormann objeżdżał zniszczone tereny nie po to, aby organizować pomoc, lecz aby ocenić nastroje ludności i możliwości dalszego mobilizowania Niemców do walki. Interesowało go przede wszystkim to, czy poszkodowani nadadzą się jeszcze jako „mięso armatnie” na front i czy pozostaną lojalni wobec reżimu. Był jednym z głównych propagatorów polityki „wojny totalnej” i bezwarunkowego oporu aż do końca.
W ostatnich miesiącach wojny, gdy Hitler przeniósł się do berlińskiego bunkra, Bormann należał do najbliższego kręgu ludzi przebywających u jego boku niemal bez przerwy. Kontrolował przepływ dokumentów, dyktował i współredagował rozkazy oraz ostatnie polityczne testamenty przywódcy III Rzeszy. To on nalegał, aby 30 kwietnia 1945 roku był obecny przy ślubie Hitlera i Ewy Braun, co miało podkreślić jego rolę jako najwierniejszego współpracownika wodza w ostatnich godzinach istnienia reżimu.
Po samobójstwie Hitlera Bormann nie zamierzał podzielić jego losu. Nocą z 1 na 2 maja 1945 roku uciekł z bunkra, ubrany w mundur generała SS, zabierając ze sobą egzemplarz politycznego testamentu Hitlera. Wraz z lekarzem Hitlera, Ludwigiem Stumpfeggerem, oraz kilkoma innymi osobami próbował przedrzeć się przez płonący Berlin do wojsk niemieckich na północy miasta. Ostatni raz widziano go w okolicach stacji Lehrter Bahnhof, dokąd dotarł idąc wzdłuż torów kolejowych. Towarzyszący mu przywódca Hitlerjugend Artur Axmann zeznał po wojnie, że wracając tą samą drogą zobaczył dwa ciała, które utożsamił z Bormannem i Stumpfeggerem, nie miał jednak możliwości dokładnie ich zbadać.
Przez wiele lat po wojnie los Bormanna pozostawał niejasny, a jego zniknięcie stało się źródłem licznych teorii. Jedni twierdzili, że uciekł do Ameryki Południowej, inni sugerowali, że został porwany lub ukryty przez Związek Radziecki. Mimo że w 1946 roku podczas procesu norymberskiego został zaocznie skazany na karę śmierci, długo nie było pewności, czy rzeczywiście zginął w Berlinie. Dopiero w 1972 roku, podczas prac budowlanych w pobliżu dawnej linii kolejowej w centrum miasta, odnaleziono dwa szkielety. Badania dentystyczne i ekspertyzy medyczne wykazały, że jeden z nich należy do Bormanna, drugi do Stumpfeggera. W 1998 roku testy DNA definitywnie potwierdziły tożsamość szczątków i oficjalnie przyjęto, że Martin Bormann zginął w nocy z 1 na 2 maja 1945 roku w Berlinie.
Jeden ze znajomych Bormanna miał kiedyś powiedzieć, że gdyby urodził się w drugiej połowie XX wieku, zrobiłby równie szybką, lecz pokojową karierę menedżera albo polityka. Historia zapamiętała go jednak jako jednego z głównych architektów nazistowskiego terroru, człowieka współodpowiedzialnego za decyzje, które doprowadziły do śmierci milionów ludzi oraz do całkowitego podporządkowania aparatu państwowego woli Hitlera.