Martí comenzó a correr a los nueve años en la pista de karts de alquiler de sus padres.[6] En 2017 entra dentro del equipo Praga España Motorsport,[7] con los que ganaría el Campeonato de la Comunidad Valenciana de karting Júnior esa temporada y el campeonato sénior la siguiente, siendo la primera mujer en lograrlo.[8] Durante las siguientes temporadas sigue compaginando el karting con los monoplazas, aunque de forma más ocasional.
Hizo su debut profesional en el Campeonato de España de F4 en 2019 al ser fichada por fichada por la escudería escuela del Circuit Ricardo Tormo Fórmula de Campeones, consiguiendo un podio en la segunda carrera de la temporada al ser descalificados la mayor parte de los participantes por ignorar las banderas rojas.[9] Con un par de séptimos lugares al final de la temporada la verían finalizar 16.ª en la clasificación igualada en puntos con la otra piloto española participante Belén García.[10][11]
La valenciana fue elegida para la segunda temporada de las W Series, un campeonato de Fórmula 3 exclusivo para mujeres.[12] Al cancelarse la temporada por la pandemia de COVID-19,[13] su debut se produjo en 2021, donde logró ser cuarta en la clasificación final, logrando un podio como mejor resultado en el circuito de Hungaroring.[14]
Durante la pretemporada y dentro del mismo programa de turismos, disputan la BMW M2 Racing Winter Cup dentro de la GT Winter Series, donde también logran proclamarse subcampeones.[17]
En la W Series empieza la temporada a lo grande logrando la Pole Position para la primera carrera en Miami,[18] y aunque durante la temporada muestra un rendimiento similar al de la temporada anterior, logrando dos podios, completa dos malas carreras en Hungría y Singapur. Al cancelarse la temporada 3 carreras antes de lo previsto, Nerea queda finalmente séptima con 44 puntos, por detrás de las otras dos pilotos españolas Belén García y Marta García.[19]
Martí fue anunciada como piloto de Campos Racing para la temporada inaugural de la F1 Academy.[3] Fue descalificada en la primera carrera de la temporada tras finalizar en segunda posición, pero para la segunda y tercera carrera en la misma ronda logró dos top-5, logrando sus primeros 15 puntos. En la segunda ronda en el Circuit Ricardo Tormo logró su primera y única pole de la temporada[20] y dos podios, situándose a partir de ese momento entre la quinta y la séptima posición de las carreras de forma regular, excluyendo sus otros tres podios y su victoria conseguida en el Circuito Paul Ricard,[21] para ser finalmente cuarta en el certamen. Paralelamente con BWM Motorsport España, subió un escalón para disputar la Temporada 2023 del Campeonato de España de GT con un BMW M4 GT4,[22] donde ayudó a su compañero de equipo José Manuel de los Milagros a proclamarse campeón en la Clase 2 y en la subclase GPR, pero Nerea se vuelve a perder una de las rondas perdiendo las opciones personales de campeonar, quedando novena en la clasificación absoluta y quinta en la clase 2.[23]
NM Motorsport
El 5 de enero de 2023, se anunció la creación de su nueva escudería: NM Motorsport, que compite con el objetivo de convertir el karting en una categoría de formación de pilotos y servir de trampolín para desarrollar una carrera profesional dentro del motor con su padre Miguel Martí y el apoyo de Birel ART.[24]
En 2023, tras su temporada en la F1 Academy, fue galardonada con el premio "Excelencia deportiva" a la deportista valenciana del año en la primera edición de los Valencia Golden Awards.[28]
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