Martin Kiefer ist ein schauspielerischer Autodidakt. Bereits mit 13 Jahren spielte er für das Fernsehen in der bekannten Serie Die Pfefferkörner seine erste Gastrolle. Später trat er im GroßstadtrevierGirlie Gang und im TatortKalte Wut auf. In seiner ersten Kinohauptrolle Kiss and Run spielte er 2002 an der Seite von Ken DukenLeo, einen großmäuligen Möchtegern-Casanova. Für seine erste Fernseh-Hauptrolle als Jack Heck in „In einer Nacht wie dieser“, wurde er für den Förderpreis Neues Deutsches Kino 2003 in der Kategorie Schauspiel nominiert.
Seit Februar 2010 ist Kiefer mit der luxemburgischen Theater, Film- und Fernsehschauspielerin Anne Victoire Metzler liiert. Sie leben zusammen in Berlin. Und haben einen gemeinsamen Sohn.
Weiterhin war Kiefer Hauptdarsteller an der Seite von Alice Dwyer, August Diehl, Herbert Knaup und Devid Striesow in Hans-Christian Schmids Episodenfilm Lichter, der 2003 den Deutschen Filmpreis in Silber gewann.
In Unterwegs spielte Kiefer Marco, einen undurchsichtigen Fremden, der ein junges Paar auf einer Reise an die polnische Ostseekürste begleitet. Im Jahr 2006 folgte die vierte erfolgreiche Zusammenarbeit im Hotel Paradijs mit dem Regisseur und Autor Jan Krüger, der für seinen Kurzfilm „Freunde – The Whiz Kids“ den silbernen Löwen 2001 gewann, in dem Kiefer den homosexuellen Vorstadt-Teenager Johannes spielt.
2020 spielte Martin Kiefer in "Munich - The Edge of War" von Christian Schochow, Heinrich Himmler an der Seite von Jeremy Irons, George MacKay, Jannis Niewöhner, Liv Lisa Fries und Sandra Hüller.