Im Laufe der Jahre hat Martin Fischer-Dieskau weltweit fast 100 Orchester dirigiert, darunter die Berliner Philharmoniker, das Royal Philharmonic, London Philharmonic, Moskauer Staatsorchester, Orchestre National de France, das NHK Tokio, das Tokio Philharmonic und das New Japan Philharmonic. Er leitete alle bedeutenden Symphonieorchester Deutschlands und Skandinaviens sowie viele italienische und spanische Orchester. Als Staffelträger der klassischen Musiktraditionen des 19., 20. und 21. Jahrhunderts bringt er zusätzlich wache Innovativkraft in seine ungewöhnlich vielseitigen Programme in Oper und Konzert. Martin Fischer-Dieskau widmete frühe Berufsjahre den deutschen Opernhäusern in Augsburg, Aachen, Hagen und Stuttgart, um das Handwerk des Dirigierens von Grund auf zu erlernen. Als Erster Dirigent des Theaters in Bern (1990-1994) dirigierte er ein breitgefächertes Repertoire aus russischen und italienischen Werken. Mit dem kanadischen KW Symphony Orchestra, dessen Einflussgebiet die gesamte Region um Toronto umfasst und dessen Chef er von 2000 bis 2004 war, erweiterte er das Standardrepertoire und öffnete den Konzertsaal für neue Publikumsschichten. Im Jahre 2002 zählte auch die Gründung eines ersten deutsch-kanadischen Festivals zu den Errungenschaften des Orchesters unter seiner Leitung. Von 2009 bis 2011 war er Musikdirektor des Taipei Symphony Orchestra und dirigierte dort die gesamte Bandbreite des symphonischen Repertoires unter Akzentuierung des neuesten Taiwanesischen Musikschaffens, brachte aber auch Opern szenisch zur Aufführung und half, ein internationales Puccini-Symposium zu organisieren. Schon früh in seiner Laufbahn hatte Martin Fischer-Dieskau Produktionen an italienischen, spanischen und US-amerikanischen Opernhäusern geleitet, so am San Carlo in Neapel, am Regio in Turin, in Oviedo, Palma de Mallorca und am Liceu in Barcelona, sowie an der Minnesota- und Hawaii Opera. Er war häufiger Gast bei internationalen Festivals, etwa bei den Berliner Festwochen, dem Helsinki- oder dem Granada-Festival.

Sein erster Erfolg war eine Produktion von Haydns IL MONDO DELLA LUNA am Schloss Charlottenburg seiner Heimatstadt Berlin im Jahre 1974. Kurz danach gewann er mehrere erste Preise bei der Konzertauswahl des Deutschen Musikrats sowie bei Wettbewerben in Siena und Wien und wurde von Seiji Ozawa als Leonard-Bernstein-Stipendiat nach Tanglewood, USA, eingeladen. Dies hatte zur Folge, dass auch Antal Doráti auf ihn aufmerksam wurde und Martin Fischer-Dieskau für zwei Spielzeiten als seinen Assistenzdirigenten zum Detroit Symphony Orchestra bestellte. Martin Fischer-Dieskaus Ausbildung belief sich nicht ausschließlich aufs praktische Musikmachen – er hat Geige, Klavier und Dirigieren an den Hochschulen von Wien und Berlin sowie an der Accademia Chigiana in Siena studiert und aktiv Meisterklassen bei Franco Ferrara, Charles Mackerras, Seiji Ozawa und insbesondere bei Leonard Bernstein absolviert – darüber hinaus beendete er aber auch ein Musikwissenschafts- und Italianistikstudium an der Freien Universität Berlin mit der Doktorwürde. Sein Buch „Dirigieren im 19. Jahrhundert – der italienische Sonderweg“ erzielte internationale wissenschaftliche Anerkennung. Neben einer Diskographie bei den Labels Marco Polo, Naxos, BIS und einer großen Zahl von Rundfunkaufnahmen begleitete Martin Fischer-Dieskau die Serie „Musikstreifzüge“ in der ARD als Moderator und Gastgeber junger Talente. An der Hochschule für Künste in Bremen bekleidete er ab 1994 eine ordentliche Professur.

„Wir haben Schuberts C-Dur-Symphonie, die „Große“, in den letzten Wochen mehrmals vernommen; Fischer-Dieskau brachte eine solche formale Geschlossenheit und bestechende Dramaturgie in Anschlag, dass seine Interpretation einer Sensation gleichkam.“ – Süddeutsche Zeitung