Originaire du Maryland, Martha Cooper débute la photographie à l’âge de trois ans.

À seize ans, elle obtient son diplôme d’études secondaires, puis un diplôme d’art du Grinnell College en 1962. Elle enseigne l’anglais en tant que volontaire du programme Peace Corps en Thaïlande.

Après un voyage en moto de Bangkok à Londres, elle est diplômée en anthropologie de l’université d’Oxford.  Sa première expérience en photographie artistique a lieu lors d’un séjour au Japon, où elle décide de capturer des images de tatouages complexes.

À partir des années 1960, elle intègre comme stagiaire le National Geographic. Au cours des années 70, Martha Cooper travaille comme photographe pour le New York Post. Elle est principalement reconnue pour avoir documenté la scène graffiti naissante des années 1970 et 1980 à New York1.

Ses photographies sont également éditées dans le Smithsonian et le Natural History, ainsi que dans plusieurs dizaines de livres et de revues. Dès la fin de son contrat au New York Post, Martha Cooper commence à photographier les enfants de son quartier de New York. Elle rencontre un jeune garçon, Edwin Serrano (He3), avec lequel elle parcourt les rues à la recherche de graffitis. Il lui explique notamment que le graffiti est une forme d’art à part entière et que chaque artiste impose son surnom sur une surface.

Edwin Serrano lui présente le graffeur américain Dondi White, qui devient le premier artiste à accepter que la photographe l’accompagne et immortalise son travail. Martha Cooper est fascinée par la sous-culture souterraine créée par ces graffeurs. En 1984, Maria Cooper et le photographe américain Henry Chalfant publient leurs photographies du graffiti New-yorkais dans le livre Subway Art, considéré comme « la bible du street-art ».

En 2009, les ventes atteignent près de 500 000 exemplaires. Dans les années 80, elle travaille brièvement au Belize pour photographier les habitants et les vestiges archéologiques de la culture maya sur des sites tels que Nohmul et Cuello.

Pour le projet artistique One week with 1UP, mené en collaboration avec la photographe Ninja K, Martha Cooper invite les spectateurs à suivre un collectif de graffeurs berlinois à travers leurs lieux privilégiés de graffs. Martha Cooper est directrice de la photographie à City Lore, le centre pour la culture populaire urbaine de NewYork.