Für Martin Starr war der Durchbruch mit „Freaks and Geeks“ (1999–2000) der Auftakt zu einer erfolgreichen Schauspielkarriere in Film und Fernsehen. Im Kino war Starr unter anderem in „Knocked Up“ (2007), „Superbad“ (2007) und „Adventureland“ (2009) zu sehen. Als Gaststar trat er in Serien wie „Hawaii Five-0“ (2010–2016), „Community“ (2011), „Parks and Recreation“ (2012) und „New Girl“ (2012) auf. Er gehörte außerdem zur Stammbesetzung von „Silicon Valley“ (2014–2019), „Tulsa King“ (seit 2022) und „Sausage Party: Foodtopia“ (2025). Fans des Marvel Cinematic Universe kennen ihn als Roger Harrington in „Spider-Man: Homecoming“ (2017), „Spider-Man: Far From Home“ (2019) und „Spider-Man: No Way Home“ (2021).