Fue un académico, diplomático, ensayista, historiador, cronista, bibliógrafo, editor y humanista mexicano. Fue director del Fondo de Cultura Económica de 1977 a 1982. Comenzó su trayectoria intelectual como poeta, editor y crítico en la revista Tierra Nueva que fundó al lado de sus compañeros de generación. Gracias a libros de crítica e historia literarias, convertidos en obras de referencia y consulta, se encuentra entre las figuras centrales del panorama literario mexicano.

Cursó la carrera de letras españolas en la Facultad de Filosofía de la Universidad Nacional Autónoma de México y cursos aislados de filosofía e historia del arte de 1938 a 1943. Con Problemas literarios, La literatura mexicana del siglo xx, La expresión nacional y la antología El ensayo mexicano moderno estableció mapas y guías de lectura para navegar en las letras de los siglos XIX y XX. Al recuperar, ordenar, contextualizar, reseñar, analizar, caracterizar, presentar y periodizar una heterogénea cantidad de obras, planteó la interdependencia de la crítica y la historia literarias. Profundizó estos aspectos en los estudios y libros dedicados a las obras y las figuras de Alfonso Reyes, Ramón López Velarde, José Rubén Romero o Agustín Yáñez.

La docencia y el servicio público fueron otros aspectos que abarcó la trayectoria de José Luis Martínez. Durante tres años, fue secretario de Jaime Torres Bodet, cuando éste presidió la Secretaría de Educación Pública. Además de diplomático y diputado, encabezó instituciones culturales como el Instituto Nacional de Bellas Artes, Los Talleres Gráficos de la Nación y el Fondo de Cultura Económica, entre otras. Impartió cátedra en la Facultad de Filosofía y Letras de la UNAM. Dirigió la Academia Mexicana de la Lengua y fue miembro de la de Historia.