Az Atlético 2015 nyarán 35 millió euróért vette meg Martínezt a Portótól, de miután 22 meccsen csak három gólt szerzett, sikerült úgy továbbadnia Kínába, hogy még keresett is rajta.
Ám a 31 éves játékos rengeteg sérüléssel bajlódott, két év alatt csak négy gólt szerzett.
Elbocsátásával szabadon igazolhatóvá vált.