Seine Karriere erstreckte sich über mehrere Jahrzehnte und reichte deshalb auch über mehrere historische Epochen, obwohl sein pragmatischer funktioneller Stil am ehesten der neuen Sachlichkeit zuzuordnen ist. Seinen beruflichen Werdegang begann Stam als technischer Zeichner in einem Architektenbüro. 1922 wurde er auserwählt, neue Infrastrukturpläne für die Region um Den Haag zu entwickeln. Er zog daraufhin nach Berlin, von wo er bald Gebäude in ganz Deutschland plante. Im Jahr 1926 entwickelte er auch seinen berühmten freischwingenden Stuhl, der keine Beine im traditionellen Sinne aufweist, sondern stattdessen ein Traggestell aus verchromtem Stahlrohr. Dieser Stuhl mit Kultsymbolcharakter war schnell der Auslöser für eine ganze Gattung von Designerstühlen.  Ähnliche Modelle finden sich auch bei Ludwig Mies van der Rohe, Eileen Gray und Marcel Breuer. 1930 war Mart Stam einer von 20 Architekten, die von der Sowjetunion beauftragt wurden neue stalinistische Städte zu entwerfen. Er kehrte 1934 in die Niederlande zurück, wo er eine akademische Karriere als Direktor des Instituts für industrielle Kunst und später als Professor in Dresden (1948) und in der Kunsthochschule Weißensee Berlin (1950) antrat. Er setze sich 1966 zur Ruhe und ließ sich in der Schweiz nieder, wo er sich aus dem öffentlichen Leben zurückzog.