Le major-général Martin Gros-Jean s'est enrôlé en janvier 1997. Après l'obtention d'un baccalauréat en génie électrique de l'Université Laval et quelques emplois dans le secteur civil, il décide de joindre les Forces à titre d'ingénieur militaire.

Au cours de sa carrière, le major-général Gros-Jean occupe plusieurs postes au sein des Forces armées canadiennes, tant du côté Génie de combat que du côté Génie construction et d’autres.

Il a été, entre autres, officier senior d'état- major, commandant du Service du génie, chef d’état-major au sein de la 1ère Division aérienne du Canada, commandant du Groupe des opérations immobilières des Forces canadiennes et chef d’état-major pour le Commandement des Forces d’opérations spéciales du Canada.

Ses mutations l'ont mené à Gagetown, Valcartier, Edmonton, Montréal, Ottawa,

Toronto et Winnipeg. Au pays, il a participé aux opérations humanitaires lors des inondations de la Rivière Rouge au Manitoba en 1997 et lors de la tempête de verglas au Québec l'année suivante. À l'étranger, il a participé à deux opérations soit en Bosnie-Herzégovine en 1999-2000 et en 2008- 2009, où il a passé plus de 11 mois en tant qu'officier de liaison en chef auprès des Forces armées de la République démocratique du Congo.

Le major-général Gros-Jean possède un permis d’ingénieur depuis 2002. Il est gradué du Programme de commandement et d'état-major interarmées et possède une maîtrise en Gestion de la défense du Collège militaire royal de Kingston. Il a aussi gradué du Programme de sécurité national du Collège des Forces canadiennes à Toronto.

Le major-général Gros-Jean occupe présentement le poste de chef d’état-major au sein de l’organisation du Sous-ministre adjoint (Infrastructure et Environnement). Il vit avec sa conjointe des vingt-sept dernières années avec laquelle il a eu deux garçons, un de 16 ans et un de 18 ans.