Il a commencé sa carrière amateur avec
l'Université de Vermont Catmounts.
Malgré ses excellents résultats, il dut attendre
la saison 1998-1999 pour mettre un patin en LNH avec les Calgary Flames. Martin
Saint-Louis n'a pas été repêché car
plusieurs recruteurs disaient qu'il était trop petit pour
faire partie de la grande ligue.Il signe en tant qu'agent libre
avec les Flames de Calgary en 1998 et tente sa chance dans la ligue
nationale. L'essentiel de cette première saison se fit avec
le club ferme des Saint John Flames, où il obtint des
résultats impressionnants. C'est lors de cette saison qu'il
fit équipe avec
Éric Landry. La saison
suivante, il fit de plus en plus d'apparitions avec Calgary, avant
que les Flames ne le laissent partir pour le Lightning de Tampa Bay. Sa première
saison dans l'équipe du sud lui permit de démontrer
son potentiel, avec 40 points en 78 rencontres. 2001-2002 aurait pu être sa
première grande saison, si une fracture à la jambe ne
l'avait éloigné de la glace. Dès son retour
à la compétition, il repris son ascension vers les
sommets de la NHL (70 points en saison régulière
2002-2003, puis 94 en 2003-2004).
Lors de la dernière saison avec le Lightning de Tampa Bay,
il a soulevé la prestigieuse coupe Stanley, ayant largement
contribué à la saison fabuleuse des joueurs au
maillot zébré de l'éclair. Il porte en
principe le numéro 26, en hommage à son héros,
le grand Mats Naslund des
Canadien de Montréal.
Lors de la grève de la Saison LNH 2004-05, il rejoint le Lausanne Hockey Club grâce au manager
général Silvo Cadelari qui, lors de ses nombreux
voyages d'agréments et professionnels au Québec, a
tissé un solide réseau de relations. Avant de
s'entendre avec le club vaudois, Saint-Louis s'est notamment
renseigné auprès de Patrick Boileau et Eric
Landry.
En 2005, le Réseau des sports (RDS) diffuse le
documentaire "Le chemin le plus long", relatant le parcours de
Martin St-Louis et de son coéquipier de longue date,
Éric Perrin. Il s'agit d'un recueil de témoignages
des proches des deux joueurs, sur les difficultés des
joueurs de petit gabarit, à atteindre la LNH. Le
documentaire a été produit par FRAGAR GT, et
réalisé par le journaliste Jean-François
Poirier.