Dia mengikuti audisi dengan menyanyikan Toxic milik Britney Spears, dan berhasil mencapai 6 Besar sebelum tersingkir di minggu kelima.
Sebelum pergi ke acara itu, dia merilis EP "Take Me to the Moon" pada tahun 2012. EP tersebut dibatalkan karena alasan yang tidak diketahui, tetapi dia disangka berhenti mengerjakannya karena sibuk dengan hal-hal yang berhubungan dengan The Voice dan akhirnya bosan dengan lagu-lagu dari EP.
Setelah gugur, dia mulai mengerjakan musik secara mandiri. Setelah dia membatalkan EP Take Me to the Moon, dia mulai mengerjakan EP akustik kedua pada tahun 2013 dengan artis seperti THE ELEV3N, Neon Hitch, dan banyak lagi.
Dia akhirnya mulai bosan menulis musik dengan gitar akustik dan ingin bereksperimen lebih banyak, yang mendorongnya menciptakan tema Cry Baby yang semuanya dimulai dengan lagu "Dollhouse", ketika dia meminta produsernya untuk memainkan beberapa suara mainan.
Martinez kemudian merilis album debutnya, Cry Baby (2015), dan berhasil menempati nomor 6 di Billboard 200 dan disertifikasi platinum oleh RIAA. Saat ini memiliki 1,4 miliar aliran di Spotify dan 14/16 lagu album disertifikasi oleh RIAA.
Setelah lagu Dollhouse tersebut rilis, namanya juga kian melejit dengan lagunya yang berjudul Play Date viral di jagat TikTok.***