Carlo Maria Martini s-a născut în Piemont,ca fiu al lui Leonardo de profesie inginer și al Olgăi Martini, fiind botezat la 29 februarie 1927. A fost educat la școala ordinului iezuit. A intrat în Societatea lui Isus pe 25 septembrie 1944, și a fost sfințit preot de cardinalul Maurilio Fossati la 13 iulie 1952. Martini și-a completat studiile în filosofie la Școala Iezuită de studii în Gallarate, în provincia Milano, și teologia la Facultatea de teologie din Chieri. În 1958, Carlo Maria Martini și-a luat doctoratul în Teologie Fundamentală la Universitatea Pontificală Gregoriană cu o teză al cărui titlu este: "Il problema storico della Risurrezione negli studi recenti". După anii petrecuți la Chieri se întoarce la Roma pentru a-și face un nou doctorat în Scriptură la Institutul Biblic Pontifical, absolvind „summa cum laude”, cu o teză despre Evanghelia Sfântului Luca.

Carlo Martini a publicat peste 40 de cărți, traduse în 11 limbi.