Desenhista, pintor, ceramista e ilustrador. A partir de 1942, participa do Centro Cultural de Belas Artes (CCBA), criado em 1941, e ajuda a fundar, em 1944, a Sociedade Cearense de Artes Plásticas (SCAP), em Fortaleza (CE). Em 1945, transfere-se para o Rio de Janeiro e, logo no ano seguinte, para São Paulo, onde residiu até falecer. Excepcional desenhista, participou das seis primeiras Bienais Internacionais, em São Paulo, sendo premiado em 1951, 1953, 1955 (melhor desenhista nacional, juntamente com Carybé) e 1957, além de merecer Sala Especial, em 1961. Em 1956, foi premiado na XXVIII Bienal Internacional de Veneza (Prêmio de Desenho), na época, incontestavelmente, a mais importante mostra de arte do mundo. Expôs individualmente mais de uma centena de vezes em galerias e museus no Brasil e no exterior. A partir de 1970, Aldemir Martins reinicia sua incursão na pintura, retratando na sua temática frutas, flores, gatos, marinhas, cangaceiros e rendeiras.