Martin Tramèr obtient son diplôme de médecin à Bâle en 1985. Il travaille ensuite comme interne dans divers hôpitaux en Suisse alémanique et rejoint le service d’anesthésiologie des HUG en 1990. De 1995 à 1997, il effectue un séjour à Oxford, où il se spécialise dans le domaine de «l’evidence-based medicine» , ou médecine fondée sur les preuves, et la méthode de la revue systématique et la méta-analyse. En 1997, il obtient un DPhil de l’Université d’Oxford. 

De retour à Genève, dans le Service d’anesthésiologie des HUG, il obtient une bourse FNS et fonde le premier groupe de recherche en Europe sur l’evidence-based medicine en anesthésiologie. Il est nommé privat-docent au Département d’anesthésiologie, pharmacologie et soins intensifs de la Faculté de médecine de l’UNIGE en 1999, puis professeur associé en 2006. En 2014, il est nommé professeur ordinaire et directeur du Département d’anesthésiologie, pharmacologie, soins intensifs et urgences de la Faculté de médecine. Il est également nommé médecin-chef du service d’anesthésiologie et chef du Département de médecine aiguë des HUG. Martin Tramèr est membre du Human Medicines Expert Committee de Swissmedic et il a été le rédacteur en chef de la revue European Journal of Anaesthesiology de 2010 à 2020 et membre du comité d’experts du Swiss Medical Board. En 2020, il est nommé membre d’honneur de l’ESAIC (European Society of Anaesthesiology and Intensive Care). Il est nommé professeur honoraire en octobre 2024.