Tak berhenti sampai di situ, ia kemudian meraih gelar Master of Philosophy in International Relations, Corpus Christi College, Cambridge University tahun 1985.

Marty lantas mengawali karier di Kementrian Luar Negeri pada 1986 dengan menjadi Staf Badan Litbang Departemen Luar Negeri pada 1986–1990.
Kariernya semakin menanjak ketika ditunjuk sebagai juru bicara Departemen Luar Negeri periode 2002–2005. Marty kemudian dilantik menjadi Duta Besar Luar Biasa dan Berkuasa Penuh Indonesia untuk Inggris Raya dan Republik Irlandia pada 11 November 2005–5 September 2007.
Marty juga menjabat sebagai Duta Besar RI untuk PBB pada 5 September 2007–22 Oktober 2009. Ia lalu dilantik menjadi Menteri Luar Negeri Indonesia pada 2009 silam di era Presiden RI ke-6 Susilo Bambang Yudhoyono (SBY).
Diketahui Marty menikah dengan wanita asal Thailand, Sranya Bamrungphong dan dikaruniai 3 anak.