Après une formation de comédienne au Cours Florent et au Conservatoire national de Paris, Géraldine Martineau joue dans de nombreuses pièces classiques et contemporaines. En 2016, elle tient l’affiche du Poisson belge, mis en scène par Catherine Schaub, aux côtés de Marc Lavoine et remporte le Molière de la révélation féminine. Depuis quelques années, elle écrit et met en scène pour le théâtre, notamment à la Comédie-Française, dont elle a été pensionnaire de 2020 à 2023.