Na dystansie 100 m stylem klasycznym był piąty z czasem 58,94.
Trzy miesiące później podczas igrzysk olimpijskich w Tokio w półfinale 100 m stylem klasycznym ustanowił nowy rekord swojego kraju (58,28), a w finale tej konkurencji zdobył brązowy medal, uzyskawszy czas 58,33. W męskiej sztafecie 4 × 100 m stylem zmiennym wraz z Thomasem Cecconem, Federico Burdisso i Alessandro Miressim wywalczył brąz. Martinenghi płynął też w sztafecie mieszanej 4 × 100 m stylem zmiennym, która zajęła czwarte miejsce.
Na mistrzostwach świata w Budapeszcie w 2022 roku z czasem 58,26 zwyciężył na dystansie 100 m stylem klasycznym.
W 2024 roku podczas igrzysk olimpijskich w Paryżu zdobył złoty medal w konkurencji 100 m stylem klasycznym, uzyskując czas 59,03.
Przypisy
Kategoria:Włoscy pływacy Kategoria:Włoscy medaliści olimpijscy Kategoria:Medaliści Letnich Igrzysk Olimpijskich 2020 Kategoria:Medaliści Letnich Igrzysk Olimpijskich 2024 Kategoria:Pływacy na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2020 Kategoria:Pływacy na Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2024 Kategoria:Urodzeni w 1999 Kategoria:Ludzie urodzeni w Varese Kategoria:Rekordziści świata w pływaniu