Marta Trancu-Rainer s-a născut pe 25 septembrie 1875, la Târgu Frumos, în Moldova, într-o familie nobiliară armenească.
A urmat Institutul liceal ”Humpel” din Iași, apoi Facultatea de Medicină, tot din Iași. Pentru rezultatele merituoase, a primit o bursă a Fundației „Vasile Adamachi” de la Academia Română.
După terminarea studiilor, a plecat la București, cu intenția de a se specializa în anatomie patologică cu profesorul Victor Babeș.
La Spitalul Colțea, profesorul George Stoicescu i-a propus să se specializeze în anatomie patologică, alături de șeful de laborator al clinicii, Francisc Iosif Rainer. După terminarea specializării, s-a întors la Iași, dar a continuat să corespondeze cu dr. Rainer, cu care s-a căsătorit în 1903, mutându-se la București.
În urma unui concurs, a obținut postul de medic secundar chirurg, în specialitatea chirurgie și ginecologie, la un spital din București. În timpul Primului Război Mondial a primit gradul de maior și a lucrat ca medic chirurg de campanie. A condus trei spitale militare: Spitalul Colțea, spitalul de chirurgie din Palatul Regal (la cererea Reginei Maria) și spitalul de la Școala de Poduri și Șosele, unde opera soldații răniți.
Regina Maria și Marta Trancu-Rainer erau mereu împreună în marile spitale și în cele de campanie, în mijlocul răniților de război. Regina Maria a suferit o plagă infectată din cauza expunerii la infecțiile răniților, dar a fost operată de „prietena sa”.
În această conjunctură, Marta și-a câștigat respectul Familiei Regale, devenind medicul curant a reginelor României.
După terminarea războiului, a continuat ca medic chirurg, dar la cabinetul particular practica și ginecologia, fiind considerată unul dintre cei mai buni medici ginecologi. S-a îngrijit atât de doamnele din înalta societate, cât și de femeile sărmane, pe care le-a tratat la fel, cu același devotament.
Activitatea ei medicală a fost cunoscută și recunoscută în țară, dar și în străinătate. A publicat multe lucrări și articole științifice și a fost la curent cu tot ce era nou într-un domeniu în permanentă evoluție. În 1935, a fost primită în Academia de Medicină și membru de onoare a Societății de Biologie din București.
Marta Trancu-Rainer și-a notat evenimentele zilnice într-un jurnal în perioada 1914-1950, intitulat FILE DE JURNAL.
În 1918, a publicat lucrarea ”Compte rendu des opérations de chirurgie de guerre”, în care a făcut un scurt rezumat al activității de chirurg de război.
A încetat din viață pe 9 ianuarie 1950, la București.