Jorge Martinez il 28 giugno 2010 viene acquistato dalla società torinese per 12 milioni di euro; è stata la seconda miglior plusvalenza realizzata della gestione Antonino Pulvirenti, fruttando 10 milioni di euro alla società etnea. L’esperienza si rivela però sfortunata e fallimentare, complici infortuni, scelte tecniche e la difficile stagione dei bianconeri (alla fine settimi e fuori anche dall’Europa League): il giocatore totalizza 20 presenze nella stagione sotto la Mole (14 in campionato, 1 in Coppa Italia e 5 in Europa League). Con l’arrivo di Conte nella stagione successiva sulla panchina bianconera, Martínez finisce ai margini della rosa. Il 29 agosto 2011 viene ufficializzato il suo passaggio in prestito al Cesena[10]. Anche qui trova grandi difficoltà e totalizza appena 13 presenze in campionato. Il 3 settembre 2012 viene ceduto, sempre in prestito, al Cluj, nella massima serie rumena. A fine stagione non disputa nemmeno una partita ufficiale e rientra alla Juventus, ma non viene convocato per il ritiro estivo della squadra torinese. Il 2 settembre 2013 viene nuovamente ceduto in prestito, stavolta al Novara, dove gioca soltanto l’ultima mezz’ora della gara di ritorno del playout contro il Varese (2-2). Il 14 agosto 2014 passa alla Juventud con la formula del prestito. La Juventus, in seguito, gli prolunga di una stagione il contratto (fino al giugno 2016) dopo la decisione di decurtarsi lo stipendio del 50%, in modo da spalmare l’impatto del suo costo su più stagioni[14]. A distanza di 5 anni dall’ultimo gol, l’8 marzo 2015 mette a segno il gol partita contro il Cerro. Il 30 giugno 2016, dopo 6 anni, scade il contratto che lo lega alla Juventus restando dunque svincolato.
Un Bidone è per sempre: Jorge Martinez, esperienza fallimentare alla Juventus
