Jörgen Mårtensson VM-debuterade 1978 och tog en individuell medalj först i sitt åttonde VM 1991 (guld i klassisk distans). Han tog därefter ytterligare ett VM-guld (klassisk distans 1995) och tre silver (klassisk distans 1993 och 1997, kortdistans 1995). I stafett erövrade Mårtensson tre VM-silver och två VM-brons 1981–97.