Tại vòng 13 giải VĐQG Hy Lạp 2024/25, Martial được xếp đá ở hành lang trái quen thuộc trong đội hình 4-1-4-1 của AEK Athens khi CLB này tiếp đối thủ Aris.
Với đẳng cấp và đội hình vượt trội, AEK Athens sớm có bàn thắng mở tỷ số nhờ công Moukoudi ở phút 17. Đến phút 45, Martial ghi bàn nâng tỷ số lên 2-0 cho AEK Athens sau pha đá 11m thành công.
Đó là bàn thắng thứ 2 của Martial trong 2 trận liên tiếp cho AEK Athens. Phong độ của Martial lúc này khá ấn tượng với 3 bàn và 1 kiến tạo ở 5 trận gần nhất.
Nhờ những đóng góp của Martial, lúc này, AEK Athens vẫn đang xếp thứ 2 trên BXH giải VĐQG Hy Lạp khi có 24 điểm, bằng với đội đầu bảng Olympiakos nhưng chơi nhiều hơn đối thủ 1 trận.
Hè 2024, Martial hết hợp đồng với Man United và ra đi theo dạng tự do. Cầu thủ người Pháp nhận được khá nhiều lời mời nhưng rồi đã chọn cập bến AEK Athens.
Martial gắn bó với đội bóng của Hy Lạp với bản hợp đồng thời hạn 3 năm. Tại đội bóng mới, cựu sao AS Monaco nhận mức lương 2,5 triệu bảng mỗi năm.
Mức lương này giúp Martial trở thành một trong những cầu thủ hưởng lương cao nhất trong lịch sử AEK Athens. Trước đó, Erik Lamela là cầu thủ lương cao nhất của CLB với 2,1 triệu bảng mỗi năm.