Gustavo Martín-Sánchez ist spanischer Abstammung und wurde in Regensburg geboren.
Nach dem Abitur am Musikgymnasium der Regensburger Domspatzen 1997 studierte er an der Hochschule für Musik und Theater München Gesang (Konzert- und Operngesang bei Prof. Rita Hirner-Lill, Oratorienklasse bei Prof. Hanns-Martin Schneidt, Liedgestaltung bei Prof. Dr. Siegfried Mauser).
 
Im Laufe des Studiums konnte er bei zahlreichen Produktionen der Bayerischen Theaterakademie August Everding im Prinzregententheater mitwirken: „L´incoronazione di Poppea", „La Calisto", Purcells „King Arthur", Detlev Glanerts münchener Erstaufführung von „Scherz, Satire, Ironie und tiefere Bedeutung", Busonis „Arlecchino", von Pier Francesco Cavalli „La Didone", „Sommernachtstraum“ von B.Britten, „L´enfant et les sortilèges" von Maurice Ravel, „Das Wachsfigurenkabinett" von Karl A. Hartmann.

Ausserdem bei Offenbachs „Hoffmanns Erzählungen" und „Die vier Grobiane" (2005) in den Opernfestspielen Isny, im Markgräflichen Opernhaus „King Arthur", in der Pasinger Fabrik sang er den gefeierten Pedrillo in Mozarts „Entführung aus dem Serail", in den Sommerfestspielen im Schloß Gotha als Don Polidoro in Mozarts „La finta semplice", in den Sommerspielen in Maxlrain als Hypolit in Lindpa intners „Der Vampyr".

Seit Beginn 2007 sang er an der Hamburger Kammeroper (Alleetheater) den Don Ramiro in Rossinis „La Cenerentola" in zahlreichen Vorstellungen. Bei den Opernfestspielen Heidenheim 2007 sang er den Pedrillo in der „Entführung aus dem Serail", anschließend an der mitteldeutschen Kammeroper Leipzig wieder „La Cenerentola", danach widmete er sich als Ernesto in Donizettis „Don Pasquale" und 2012 als Sandrino in G.Paisiello´s "König Theodor in Venedig" in der Kammeroper Hamburg.

Im Februar und März 2008 sang er den Studenten Arkenholz in A.Reimann´s "Gespenstersonate" in der Opera Stabile der Hamburger Staatsoper. Im Juni 2008 trat er bei den Carl-Orff-Festspielen in "Il trionfo di Afrodite" und "Carmina Burana" auf, ebenso 2009. In der Spielzeit 08/09 gastierte er im Theater Koblenz als Tanzmeister in „Ariadne auf Naxos".
Er trat 2009 bei den Schlossfestspielen in Ludwigsburg auf und gastierterte in "Acis und Galatea" im Theater Fürth. 2010 sang er im März bei der Uraufführung von Wilfried Hiller "Der Sohn des Zimmermanns" im Dom zu Würzburg und in Rom in Castel Gandolfo bei Papst Benedict XVI.

Im Mai tritt er auf im Prinzregententheater München bei den Orff-Tagen unter anderem einen Abend mit Konstantin Weckers Uraufführung Carmina Bavariae welches dann 2014 im Gasteig Philharmonie München wiederholt wurde. 2011 wurde er ebenfalls zu den den Carl-Orff-Tagen eingeladen sowie auch 2016/17. 2012 sang er den „Konrad“ in der Operette „Die Schützenliesel“ für die bayerische Kammeroperette.

2013 sang er die Münchener Premiere von „Final Fantasy“ in der Philharmonie München unter dem Dirigat von Grammy-Preisträger Arni Roth. Im selben Jahr wurde er zu den Orff‘schen Agnes Bernauer Festspielen eingeladen. 2014 sang er den Josef in Wiener Blut.

2015 sang er die Eröffnung bei „Tage Alter Musik“ in Regensburg mit den Domspatzen mit BR-Liveübertragung. 2016 sang er in der Uraufführung der Oper „W-the truth beyond“ von Fredrik Sixten in Tübingen und Ystad (Schweden). Und noch eine Uraufführung durfte er singen beim Festival Icking von Randall Svane die St.Francis Symphony. 2017 war er eingeladen zum Festival Mallorca. 2019 ist er beim Schwarzwaldfestival eingeladen.
 
Lieder- und Arienabende, Oratorien: z.B. Bach Johannes-Passion in Venedig (2008) und in der Kathedrale von Turin (2009), Stephansdom Wien (2012), Dom zu Bergamo (2013); Bach Weihnachtsoratorium in Hamburg (2008), Stuttgart (2011/12), München (2012/15/16); WO von Saint Saens in Dortmund; Rossini´s Stabat Mater in Frankreich und Deutschland; Rossini´s Petite Messe in Essen, München u.a.; Dvorak´s Stabat Mater (2012) und Lobgesang (2013/14/17) in München; Elias (2009) in der Schweiz; Mozart Requiem und C-Moll Messe in München (2013); Messias in Bozen (2014); Bachkantate in Leipzig Thomaskirche (2015). Bach´s H-Moll Messe in Dortmund (2016). Weihnachtsoratorium in mit dem Dresdner Bach-Chor (2016).

Mit dem Dortmunder Bachchor Bachkantaten und Weihnachtsoratorium (2017). Rossini´s Petite Messe im Audimax Bochum (2017). Mallorca Festival 2017 mit dem Mozart Requiem. Johannes-Passion mit dem Bachchor Tübingen und mit dem Bachchor Dortmund (2018) und ebenfalls den Paulus in Dortmund.

Auftritte im Herkulessaal München (2018/19), Festspielhaus Füssen, Chiesa Nuova in Rom (2019). Sendungen beim ORF, 3Sat und im BR, CD Einspielungen von neapolitanischen Canzonen und Live-Aufzeichnungen zeigen sein vielfältiges Repertoire. Gefördert wurde er während seines Studiums durch die Yehudi-Menuhin-Stiftung "Live Music Now".
Außerdem nahm er an Rossini-Meisterkursen bei Raúl Giménez und Alberto Zedda teil.
Stimmbildnerische Erfahrung hat er bei mehreren Dortmunder Chören gemacht unter anderem dem Bachchor, momentan unterstützt er die Essener Domsingknaben und den Domchor.