Malcolm Martineau est né à Édimbourg, a étudié la musique au St Catharine's College, à Cambridge, et a étudié au Royal College of Music.
Reconnu comme l'un des principaux pianistes accompagnateurs de sa génération, il a travaillé avec de nombreux grands chanteurs du monde entier, dont Sir Thomas Allen, Dame Janet Baker, Olaf Bär, Anna Netrebko, Elīna Garanča, Dorothea Röschmann, Dame Sarah Connolly, Angela Gheorghiu, Susan Graham, Thomas Hampson, Della Jones, Sir Simon Keenlyside, Angelika Kirchschlager, Dame Felicity Lott, Christopher Maltman, Karita Mattila, Dame Ann Murray, Anne Sofie von Otter, Joan Rodgers, Michael Schade, Frederica von Stade, Sarah Walker et Sir Bryn Terfel.
Il a présenté sa propre série au Wigmore Hall et au Festival d'Edimbourg. Il s'est produit dans toute l'Europe, notamment au Wigmore Hall et au Barbican de Londres, à la Scala de Milan, au Châtelet de Paris, au Liceu de Barcelone, à la Philharmonie et au Konzerthaus de Berlin, au Concertgebouw d'Amsterdam et au Konzerthaus et Musikverein de Vienne, en Amérique du Nord, notamment aux Alice Tully et Carnegie Halls de New York, en Australie, notamment à l'Opéra de Sydney, et aux festivals d'Aix en Provence, de Vienne, d'Édimbourg, de Schubertiade, de Munich et de Salzbourg.
Parmi les projets d'enregistrement, citons l'intégrale des chansons populaires de Beethoven et les récitals de Schubert, Schumann et de chansons anglaises avec Sir Bryn Terfel ; des récitals Schubert et Strauss avec Sir Simon Keenlyside et les Songs of War, récompensés par un Grammy Award ; les enregistrements de récitals avec Angela Gheorghiu, Barbara Bonney, Magdalena Kozena, Della Jones, Susan Bullock, Solveig Kringelborn , Anne Schwanewilms, Dorothea Röschmann et Christiane Karg ; l'intégrale des chansons de Fauré avec Sarah Walker et Tom Krause ; l'intégrale des Britten Folk Songs ; l'intégrale des chansons de Poulenc et des Britten Song Cycles ainsi que Schubert avec Florian Boesch, Reger avec Sophie Bevan et l'intégrale des chansons de Mendelssohn.
Malcolm Martineau a reçu un doctorat honorifique de la Royal Scottish Academy of Music and Drama en 2004, et a été nommé International Fellow of Accompaniment en 2009. Malcolm Martineau a été le directeur artistique du Festival des Lieder de Leeds 2011. Il a été nommé OBE lors de la cérémonie du Nouvel An 2016.
