Martine Delumeau a réalisé des films documentaires dont « Sweet sweetback’s. A l’origine de la blaxploitation » pour Arte, « Se redire oui« , « Le véritable coût de l’immigration« , « Dassler-Dassler, Adidas contre Puma« , « Travailler c’est trop dur« et « Les gueules de l’emploi« pour France Télévision. Elle a collaboré à de nombreuses émissions pour Arte,France 2 et France 5.
Elle a également dirigé des séries documentaires et la seule émission en langue des signes du PAF l’œil et la main à destination des sourds pour France 5.
A plusieurs reprises, elle a également été lectrice de scénarios de fiction pour la Magouric production. Elle intervient régulièrement en formatrice en réalisation de documentaire à la Fémis et au CIFAP.