Martina Pennisi nasce a Milano nel 1983. Intraprende la carriera giornalistica come freelance, un’esperienza che le consente di imparare il mestiere sul campo e di viaggiare molto.
Da fine dicembre 2011 entra a far parte della redazione del Corriere della Sera, nel 2015 il giornale la stabilizza con un contratto a tempo indeterminato e attualmente ricopre la mansione di vice caporedattrice. 

Dopo aver fatto parte della redazione Mobile e Social, assume il coordinamento dell’area Seo e dello sviluppo dell'Audience: un’attività trasversale e strategica che unisce giornalismo, dati e tecnologia per curare e valorizzare i contenuti del giornale, ascoltare le esigenze dei lettori e delle lettrici e individuare i temi più rilevanti e i formati più efficaci per rafforzare la relazione fra la testata e il suo pubblico.
Parallelamente a questo ruolo, continua a scrivere e a realizzare contenuti originali – articoli, video, podcast – su tematiche che segue da sempre: l’evoluzione delle piattaforme digitali e dei social media, la cultura dell’innovazione, l’intelligenza artificiale. 

Firma regolarmente nella sezione degli editoriali e dei commenti del Corriere. Ha intervistato grandi protagonisti della scienza e della tecnologia, come l’astronauta Samantha Cristoforetti, Federico Faggin e Sheryl Sandberg. Ha raccontato il futuro, senza tralasciare il presente, della tecnologia attraverso reportage e interviste anche in Silicon Valley, tra cui quella all’amministratore delegato di Google, Sundar Pichai. 
Alla professione giornalistica abbina quella di docente, dal 2019 insegna giornalismo digitale alla Rcs Academy e all’Università Iulm. È membro della commissione sull'AI del Corriere della Sera, contribuendo al dibattito interno sulla trasformazione del lavoro editoriale e sull’uso responsabile delle nuove tecnologie. 
Quando esordisce nel 2006 come giornalista digitale Facebook, Google e l’iPhone sono agli arbori e le testate italiane muovono i primi passi nel magma della Rete. Come freelance ha la possibilità di sperimentare, collaborando con più testate sia come web editor sia come co-fondatrice di piattaforme digitali. 

Dopo l’esperienza iniziale con Quomedia.info avvia una proficua collaborazione, per circa cinque anni, con il gruppo editoriale Condé Nast Italia, curando servizi per le testate AD, Vanity Fair, Style e Wired Italia, qui l’interesse si concentra sull’impatto della tecnologia su economia, politica e società. Nel 2012 è tra i co-fondatori di StartupItalia, testata di riferimento nel settore dell’innovazione e delle startup, e SmartMoney, il primo verticale italiano sul Fintech, lo scopo è di mostrare i cambiamenti del mercato finanziario sotto la spinta delle nuove tecnologie.  

Oggi con uno spirito propositivo intravede nuove opportunità per il giornalismo: «Ritengo che questo sia un momento storico esaltante e unico per la nostra professione. Sta cambiando tutto: distribuzione e formato dei contenuti, modelli di business, flussi di lavoro. Io ho la fortuna di vivere questo momento nel primo giornale italiano, con un ruolo strategico: vedo la storia del giornalismo compiersi».
Tra i suoi hobby coltiva la passione per lo sport, calcio soprattutto, è una grande tifosa del Milan. È sposata con Federica e mamma di due gemelli, Giulia e Pietro. Ha raccontato la storia della sua famiglia omogenitoriale sul palco del TEDx di Rovigo.