Paulo Martins iniciou estudos no Conservatório do Porto e licenciou-se em fagote na ESMAE com a mais alta classificação. Prosseguiu formação na Alemanha, onde concluiu o Curso de Solista e o Mestrado em Performance, ambos com nota máxima.
Foi distinguido em vários concursos nacionais e internacionais, incluindo Valência e Altea. Dirigiu orquestras e bandas em Portugal, Espanha, Itália, Áustria, Argentina, Brasil e EUA, e orientou múltiplos estágios e masterclasses.
Integra júris de referência como o Prémio Jovens Músicos e o Certamen de Valência. É professor no Conservatório de Música do Porto e Diretor Artístico de várias formações, destacando-se o projeto sinfónico juvenil de Santa Maria da Feira.