Martin Johnsrud Sundby (Oslo, 26 settembre 1984) è un fondista norvegese.
Ha debuttato in gare FIS a diciott'anni, in una sprint disputata a Gålå, concludendo 35º. Nel 2003 ha partecipato per la prima volta ai Mondiali juniores, disputati in Svezia, ottenendo come miglior risultato l'ottavo posto nella 30 km; nell'edizione dell'anno successivo, in casa, arrivò 6º nella 10 km a tecnica libera.
In Coppa del Mondo ha esordito il 12 marzo 2005 nella 50 km a tecnica classica di Oslo (non conclusa), ha ottenuto la prima vittoria, nonché primo podio, il 25 novembre 2007 nella staffetta di Beitostølen. Nel 2014 ha vinto sia la Coppa assoluta, sia quella di distanza; nella stagione seguente aveva nuovamente vinto la classifica generale di Coppa del Mondo, ma l'accertamento di una violazione delle normative antidoping da parte dello sciatore ha indotto la Federazione Internazionale Sci a revocare i risultati ottenuti da Sundby nelle gare del 13 dicembre e dell'8 gennaio e, conseguentemente, ad aggiornare le classifiche di gara e di Coppa. Nella stagione 2015-2016 ha nuovamente vinto sia la Coppa assoluta, sia quella di distanza.