Kariera Vladimír Martinec karierę sportową rozpoczął w 1967 roku w Tesli Pardubice, w której grał do 1981 roku (z przerwą na wypożyczeniu w 1978 roku w Dukli Jihlava) oraz odnosił największe sukcesy w karierze sportowej: mistrzostwo Czechosłowacji w sezonie 1972/1973, dwukrotne wicemistrzostwo Czechosłowacji (1975, 1976), 3. miejsce w ekstralidze czechosłowackiej w sezonie 1973/1974, finał Pucharu Europy 1973/1974, w którym przegrał rywalizację (3:2, 1:6) z faworyzowanym, radzieckim CSKA Moskwa, był królem strzelców ekstraligi czechosłowackiej w sezonie 1978/1979 (42 gole), oraz czterokrotnie zdobył Złotego Kija, nagrodę dla najlepszego czechosłowackiego zawodnika roku.
W 1981 roku zainteresowanie zawodnikiem wyraził klub ligi NHL, Hartford Whalers, jednak transfer nie doszedł do skutku, w związku z czym przeniósł się do występującego w Bundeslidze niemieckiej ESV Kaufbeuren, w którym po sezonie 1984/1985, po rozegraniu w fazie zasadniczej 163 meczów, zdobyciu 241 punktów (121 goli, 120 asyst) oraz spędzeniu 63 minut na ławce kar, w fazie play-off 12 meczów, zdobyciu 11 punktów (6 goli, 5 asyst) oraz spędzeniu 4 minut na ławce kar, zakończył karierę sportową.