El 22 de abril de 2014, lanzó su primer single debut, "Dollhouse", con un vídeo musical.
El vídeo tiene más de 34 millones de visitas en YouTube. Después de lanzar el single, el 7 de abril de 2014, Melanie anunció que firmó un contrato con Atlantic Records. El 14 de agosto de 2015, lanzó su primer álbum debut "Cry Baby". El disco fue un éxito y las copias se vendieron en gran número.
El segundo album es una película de Melanie Martinez que pone imágenes a todas las canciones incluidas en su nuevo disco, igualmente titulado y que ha llegado al mercado el 6 de septiembre del 2019. ‘K-12’ es la continuación del álbum debut de Martinez, el conceptual ‘Cry Baby‘, en el que la niña «llorona» ha crecido y es ahora una adolescente.
Melanie Martinez anunció su regreso después de cuatro años ausente con el lanzamiento de su nuevo disco "Portals" que se estrenó el 31 de marzo de 2023.
Los clips promocionales del disco muestran como un huevo se va rompiendo, como el nacimiento de un pichón, y desde dentro sale un ser de color rosado y cuatro ojos.
