Actrice espagnole, Marta Nieto a débuté sa carrière en 2004 dans Face of Terror (Goeres, 2004) et Art Heist (Goeres, 2004). Par la suite, elle est surtout engagée par la télévision. On la revoit au cinéma dans Summer Rain d’Antonio Banderas en 2006, puis elle rencontre Rodrigo Sorogoyen avec qui elle tourne 8 Citas (2008).
Marta Nieto joue encore dans The Chase (Calparsoro, 2013) et La despedida (Lorenzo, 2014). Elle continue à interpréter des rôles pour le petit écran. Toutefois, elle retrouve Rodrigo Sorogoyen qui lui offre le rôle principal de son court-métrage Madre (2017) qui devient un long en 2019, toujours intitulé Madre. Elle y est absolument bouleversante. Depuis, Marta Nieto a joué dans La cripta, el último secreto (Ibáñez, 2020) et surtout dans le nouveau thriller de Yann Gozlan Visions (2023) avec Diane Kruger et Mathieu Kassovitz.