En 2010, il a réalisé son film le plus connu à ce jour, "Sicario", qui a été très acclamé par la critique et a également rencontré du succès commercial. Le film est une histoire d'un agent de la DEA qui s'implique dans des activités illégales pour endiguer le trafic de drogue au Mexique.
En 2015, Rodriguez MartÃnez a réalisé un autre film important dans sa carrière, "Spectre", le 24e film de la saga James Bond, qui a reçu des critiques mitigées mais a rencontré du succès commercial.
En plus de sa carrière cinématographique, Rodriguez MartÃnez est également connu pour ses collaborations avec le réalisateur américain Quentin Tarantino sur des projets tels que "Grindhouse" (2007) et "Machete" (2010).
En 2016, il a réalisé un autre film important, "La Belle et la Bête", une adaptation moderne du célèbre conte de fées. Le film a été acclamé par la critique mais n'a pas rencontré autant de succès commercial que ses films précédents.
En 2018, il a réalisé "Alita: Battle Angel", un long-métrage basé sur le manga japonais "Battle Angel Alita" écrit par Yukito Kishiro. Le film a reçu des critiques mitigées mais a également rencontré du succès commercial.
En 2019, il a réalisé un autre film important, "Le Voleur de Bagdad", basé sur la vie d'un célèbre voleur irakien. Le film a reçu des critiques positives et a rencontré du succès commercial.
Rodriguez MartÃnez est également connu pour son activisme politique en faveur de la défense des droits humains et de l'environnement, ainsi que pour ses contributions à diverses organisations caritatives. Il est marié et a deux enfants.