Мартыненко Михаил Петрович в Красной Армии с 1943 года. В действующей армии с марта 1944 года. Воевал на 1-м Украинском фронте. Участвовал в Сандомирско-Силезской, Нижнесилезской, Верхнесилезской, Берлинской и Пражской наступательных операциях. Обеспечивал форсирование рек Чарна, Одер, Бобер, Шпре. Особо отличился в наступательных боях на подступах к Берлину.
1 мая 1945 года во время прочёсывания леса была обнаружена прорвавшаяся из окружения крупная немецкая группировка численностью около шестисот человек, двигавшаяся на расположение штаба 4-й гвардейской танковой армии 1-го Украинского фронта. Подразделения 3-й гвардейской моторизованной инженерной бригады были подняты по тревоге и вместе с танкистами и мотоциклистами при поддержке авиации встали на пути фашистов. В ходе боя было уничтожено около пятидесяти гитлеровцев.Комсорг 33-го гвардейского отдельного моторизованного инженерного батальона гвардии старший сержант Мартыненко, желая избежать потерь, вызвался пойти на переговоры с врагом и убедить его сложить оружие. В результате 340 гитлеровцев сдались в плен.Указом Президиума Верховного Совета СССР от 27 июня 1945 года за мужество, отвагу и героизм, проявленные в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками, гвардии старшему сержанту Мартыненко Михаилу Петровичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 7868).После войны М.П.Мартыненко демобилизован. В 1964 году окончил юридический институт. Жил в городе Ставрополь. Работал в стройтресте «Севкавсовхозмонтаж». Умер 23 апреля 1999 года.
Похоронен в Ставрополе.Награждён орденами Ленина (27.06.1945), Отечественной войны 1-й степени (11.03.1985), Красной Звезды, Славы 3-й степени, медалями.В городе Ставрополь на доме, в котором жил Герой, установлена мемориальная доска.