Il est vraiment étrange qu'un pilote qui ait donné du fil à retordre à Ayrton Senna pour le titre britannique de Formule 3 puisse courir en Formule 1 pendant une dizaine d'année et ne pas remporter une seule victoire. Senna avait dominé tous les participants au cours de la première moitié de 1983, mais Martin Brundle devint le plus rapide des deux dans sa Racing Ralt d'Eddie Jordan et prit le titre. Ken Tyrrell repéra assez rapidement son talent et l'engagea pour 1984. Il fut cinquième dans son premier Grand Prix au Brésil, et en arrivant deuxième à Detroit derrière Nelson Piquet, cela mena Brundle au bord de la victoire. Mais à la course suivante, à Dallas, il se cassa les chevilles. Pour aggraver le tout, les juges accusèrent Tyrrell de faire courir des voitures non conformes et tous les résultats de l'équipe furent annulés. En 1986, il fit quatre courses qui lui permirent de marquer des points, mais sa carrière déclina quand il choisit de rejoindre l'équipe allemande Zaskspeed en 1987. C'était sans espoir, et Martin se trouva dans une situation telle qu'il ne put piloter en 1988. Heureusement, il courut pour Jaguar et gagna le Championnat du monde des voitures de sport ; il eut également la possibilité de piloter occasionnellement pour Williams à Spa. Pour 1989, il pilota pour Brabham, mais ce n'était plus l'équipe d'autrefois et il revint aux voitures de sport pour 1990 en gagnant les 24 heures du Mans. Le retour chez Brabham pour 1991 ne fut pas une réussite car les moteurs Yamaha ne pouvaient être à la hauteur de l'opposition. Ensuite vint sa bonne période, quand il pilota pour Benetton. Malheureusement, il était aux côtés de Michael Schumacher qui s'imposa rapidement comme premier pilote, alors que Martin se débattait pour essayer de terminer des courses. Cependant, à partir de San Marino, il marqua des points dans toutes sauf une et termina sixième au classement général, en pilotant mieux que Schumacher. Mais ce qui fut la plus grande déception de Brundle, c'est son incapacité à se montrer à sa juste valeur en se qualifiant et ainsi il démarrait toujours dans une position plus en arrière sur la grille. En 1993, lorsqu'il alla chez Ligier, il obtint davantage de point et plus régulièrement, et ainsi termina septième au classement général.