Nach seinem Germanistik/Geschichte-Studium in Münster lernte der 1958 im Ruhrgebiet geborene Martin Hagemann das Produktionshandwerk als Fahrer, Aufnahme-, Produktions- und Herstellungsleiter im Studio Hamburg, bei der Werbefilmproduktion Markenfilm in Wedel und in eigenen Produktionen in Deutschland und Russland, bevor er mit der 1990 von ihm in Berlin mitgegründeten zero film ca. 30 Spiel- und Dokumentarfilme, viele davon für den internationalen Markt, produzierte. Dabei arbeitete er u.a. mit Alexandr Sokurov, Hal Hartley, Roger Spottiswoode, Markus Imhoof, Jan Schütte, Didi Danquart, Max Färberböck und Peter Bogdanovich zusammen.
Seit 2006 ist Martin Hagemann Inhaber und Geschäftsführer der zero fiction film, mit der er auf der BERLINALE 2011 den Spielfilm THE TURIN HORSE von Béla Tarr vorstellte (Silberner Bär). Der Dokumentarfilm THE LAW IN THESE PARTS von Ra'anan Alexandrowicz, eine deutsch-israelische Koproduktion, gewann 2012 den Dokumentarfilmwettbewerb in SUNDANCE und die HOTDOCS in Toronto. Im April 2016 feierte der Dokumentarfilm URMILA-MY MEMORY IS MY POWER von Susan Gluth in Toronto bei den HOTDOCS Premiere.
Martin Hagemann sitzt für die AG DOK im Verwaltungsrat der FFA und ist Mitglied der Auswahlkommission der Kulturellen Filmförderung der BKM.
2009 wurde Martin Hagemann auf die Professur für Film- und Fernsehproduktion an der Filmuniversität Babelsberg KONRAD WOLF berufen, an der er seit 2017 Vizepräsident für Internationales ist.
