Profesor de Teoría de las Artes y de la Literatura en la Universidad de Granada cuyos viajes de estudios inspiraron a García Lorca su primer libro, Impresiones y paisajes, editado por el tipógrafo granadino Paulino Ventura en 1918. Nació en Salamanca aunque debido a que su madre había nacido en Burgos pasó en esta ciudad muchos periodos, sobre todo vacacionales, que propiciarían el conocimiento y amor por la tierra. Su tesis doctoral la dedicó a San Juan de la Cruz. Ejerció su labor periodística en Salamanca, en El Lábaro, periódico del que fue director entre 1897 y 1910. Los enfrentamientos y controversias que originaron sus ideas le obligaron a dejar la cabecera en 1910. La nueva etapa profesional le llevó a Andalucía. En 1911 ganó la cátedra en la Universidad de Granada. En esta ciudad dio clase a Federico García Lorca que, sin embargo, agobiado por las dudas, abandonó Letras y culminó la carrera de Derecho. Fue uno de los pocos profesores que dejarían huella en el poeta. Adscrito intelectualmente a la Institución Libre de Enseñanza, su práctica docente y su relación con los alumnos fueron innovadoras en aquella España de principios de siglo. Con García Lorca y otros alumnos organizó viajes de estudios por España que fueron el germen del primer libro de Federico, Impresiones y paisajes (1918).
Gracias a los viajes de estudios organizados por Martín Domínguez, Federico pudo conocer a Antonio Machado y Miguel de Unamuno.
Durante estos viajes, además de propiciar el conocimiento del patrimonio de España, ponía en contacto a sus alumnos con las instituciones y las personalidades relevantes culturalmente de cada ciudad. Fue en Baeza, en uno de estos viajes (1916), donde Federico pudo conocer a Antonio Machado. Este encuentro fue determinante para Lorca que por estos años se debatía entre su vocación primera, la música, y su incipiente vocación literaria. También en 1916, en un segundo viaje, conocen los alumnos en Salamanca a Miguel de Unamuno, entonces rector de la Universidad.
Lo mismo que despertaba admiración, Domínguez Berrueta ganó muchos adversarios entre los artistas e intelectuales granadinos del momento. Sus detractores consideraban que era arrogante y desacertado en muchos de sus juicios y que Federico estaba demasiado influenciado por él. Era el caso de José Mora Guarnido, que lo acusa en sus memorias, tituladas Federico García Lorca y su mundo, publicadas en 1958, de repetir todos los años el mismo recorrido y limitarse a cambiar el nombre de la ruta.
Influido por las críticas de Mora Guarnido, Lorca accedió a eliminar de algunos pasajes de Impresiones y paisajes las opiniones de su profesor. La crisis entre Federico y su profesor de Literatura culminó con la aparición de Impresiones… que no sólo carece de un prólogo de su auténtico instigador sino que está dedicado a otra persona, el recién fallecido profesor de música, Antonio Segura Mesa. A raíz de la aparición del libro, se rompió la amistad entre ellos. Más tarde, Federico lamentaría este hecho y reconocería su deuda con su antiguo profesor. La sombra de Lorca ocultó gran parte de las innovaciones pedagógicas Domínguez Berrueta que murió en 1920 a los 51 años de edad.
