Martelly è nato a Cote de Fer, figlio di Gerard Martelly, un dirigente Shell Oil e Marie Madeleine Martelly ("née" De Pradines, b. 1931 <unk> nato 21 ottobre 2016). Sul lato materno, suo nonno Auguste de Pradines era un trovatore che scrisse canzoni comiche di protesta contro l'occupazione statunitense di Haiti dal 1915 al 1934.
- No, no. Dopo essersi laureato alla scuola superiore presso l'Istituto Saint Louis de Gonzague, Martelly si arruolò nell'Accademia militare haitiana, ma (secondo Martelly) fu espulso dopo aver impregnato la figlia di un generale. Nel 1984, si trasferì negli Stati Uniti, e lavorò nella costruzione e brevemente frequentò un college comunitario a Miami. Nel 1986, dopo un semestre, divorziò dalla prima moglie, cittadina americana, e tornò ad Haiti proprio mentre Jean-Claude Duvalier, allora presidente a vita, si stava dirigendo in esilio. Nel 1987, Martelly tornò a Miami con la sua fidanzata di allora, Sophia Saint-Rémy, che poi sposò in una piccola cerimonia a Miami, in Florida. Nel 1988 tornarono ad Haiti.