Peter Martinček sa narodil 13. novembra 1962 v umeleckej rodine. Jeho otec Dušan Martinček bol slovenský skladateľ, mama Magdaléna bola profesorkou spevu. V rokoch 1978 – 1982 navštevoval bratislavské konzervatórium. Ďalej pokračoval v štúdiu na Vysokej škole múzických umení (VŠMU) v Bratislave. V rokoch 1982 – 1987 tu študoval kompozíciu, jeho učiteľom bol hudobný skladateľ Dezider Kardoš. Už ako študent v roku 1981 uspel so svojou skladbou pre sláčikové kvarteto s názvom Les animaux dans le nature vo finále skladateľskej súťaže Grand Prix A. Honegger v Paríži. V roku 1986 tiež absolvoval umeleckú stáž na Accademia Chigiana v Siene v Taliansku.
Po skončení štúdia v roku 1987 sa stal učiteľom hudobnej teórie a kompozície na Konzervatóriu v Bratislave, kde pôsobil až do roku 2012. V rokoch 1990 – 1994 bol vedúcim kompozično-dirigentského odboru Konzervatória, kde viedol Súbor pre súčasnú hudbu. V rokoch 1992 – 1997 pôsobil tiež ako pedagóg predmetov Estetika hudby a Dejiny hudby 20. storočia na Katedre hudobnej teórie VŠMU. Od roku 2019 spolupracoval na Európskych kultúrnych projektoch mladých umelcov. Bol tiež členom poroty na viacerých medzinárodných skladateľských súťažiach v Ríme, Viedni i v Bratislave.
Peter Martinček pracoval aktívne vo výbore a kontrolnej komisii Slovenského ochranného zväzu autorského (SOZA), bol aj členom výboru Spolku slovenských skladateľov. Pôsobil externe v Slovenskej televízii, spolupracoval s režisérmi Milošom Pietorom, Ľubom Kockom, Samuelom Ivaškom či Petrom Dimitrovom. Patril k zakladateľom Slovenskej komory učiteľov, bol jej riaditeľom pre Bratislavský kraj. Martinčekove skladby odzneli veľakrát v komorných a orchestrálnych predvedeniach v renomovaných sálach na Slovensku (Koncertná sieň Slovenskej filharmónie, Moyzesova sieň, Mirbachov palác) a v zahraničí (Teatro la Fenice, Berlínsky dóm, Rudolfínum, tiež na pódiách v USA a Kanade). Takisto ich diváci mohli vidieť v televíznom vysielaní.
Jeho opery – napríklad Memento, Revelation of St. John – ale tiež vokálne, symfonické a komorné diela interpretovali a interpretujú poprední svetoví a domáci umelci, napríklad Leoš Svárovský, Oliver von Dohnányi, Peter Dvorský, Jana Kurucová, Moyzesovo kvarteto, Daniela Varínska, Rastislav Štúr, alebo český huslista Jaroslav Svěcený. Peter Martinček bol známy svojou bohatou vokálnou tvorbou (diela Seltsame Lieder, Tvár pri tvári, Žalmové piesne, Ave Maria), ale aj orchestrálnou tvorbou (napr. Symfónia č. 2 "The second Touch", Symfónia č. 3 "Benátska" a iné).
V poslednom období v zahraničí viacnásobne uviedli najmä Symfóniu č. 4 In memoriam M. R. Štefánik. Peter Martinček bol nositeľom viacerých ocenení, v roku 1991 získal hlavnú cenu Grand Prix Rocky Mountain na festivale v Montreale za videoverziu opery Memento. Takisto dostal Cenu za najlepšiu vokálnu skladbu Ave Maria, Cenu za hudbu k filmu Visionen aus dem Inferno, v roku 2015 dostal cenu Jána Levoslava Bellu. Ako obyvateľ Veľkého Grobu používal pseudonym Peter Martinček van Grob.
