Bár vonzotta az orvosi és a jogi pálya is, végül a lelkészi hivatást választotta. 1953-ban megnősült, a következő évben pedig megkezdte lelkészi szolgálatát az Alabama államban fekvő Montgomery városában. Az amerikai Dél akkoriban a szigorú faji elkülönítés helyszíne volt, az elvileg már száz éve felszabadított fekete rabszolgák utódai másodrendű állampolgároknak minősültek, akiket nyilvános helyeken távol tartottak a fehérektől.

1955. december 1-jén Montgomeryben egy Rosa Parks nevű néger varrónő egy autóbuszon nem volt hajlandó átadni helyét egy fehér utasnak. A nőt a város szegregációs törvényének megsértése miatt letartóztatták, mire fekete aktivisták bojkottot szerveztek a helyi tömegközlekedés ellen. A váratlanul sikeres mozgalmat King irányította, akit a hatóságok gyorshajtás miatt őrizetbe vettek, a Ku Klux Klan dinamitot dobott házára, végül az illegálisnak minősített bojkott miatt elítélték. King fellebbezésére a szövetségi bíróság alkotmányellenesnek minősítette és eltörölte az elkülönítést az alabamai buszokon.

King ezután hívta életre az országos polgárjogi mozgalmat: az erőszakmentes küzdelem során ülősztrájkokat, tüntetéseket szervezett az elkülönítés felszámolásáért. Amikor Atlantában ismét letartóztatták és korábbi gyorshajtási ügyére hivatkozva elítélték, John F. Kennedy közbenjárására engedték szabadon. A demokrata párti elnökjelölt nyolc nappal később, főként a feketék szavazataival megnyerte az elnökválasztást. 1963. augusztus 28-án Washingtonban több mint 200 ezren hallgatták King Van egy álmom kezdetű beszédét (amely ma már tananyag az amerikai iskolákban). 1964-ben megszületett a polgárjogi törvény, amely felhatalmazta a szövetségi kormányt, hogy hatályon kívül helyezhesse a faji megkülönböztetés minden formáját. King abban az évben 350 beszédet mondott, az egyiket Oslóban, a Nobel-békedíj átvételekor.

Az erőszakmentességet hirdető lelkész ellen nem csak a Ku Klux Klan intézett támadásokat. A "sötét" oldalon is akadtak ellenfelei, a radikális feketék békés fellépése miatt Tamás bátyának bélyegezték, megalkuvónak minősítették. A tiszteletes egy helyi sztrájk támogatására utazott Memphisbe, ahol 1968. április 4-én szállodája erkélyén végzett vele az orgyilkos golyója. A tettest, a fehér bőrű James Earl Rayt hetekkel később Londonban tartóztatták le, s 99 év börtönre ítélték. A "magányos gyilkos" teóriáját sokan vitatják, s tény, hogy Ray már elítélése napján megváltoztatta vallomását és halála napjáig kitartott ártatlansága mellett.

Martin Luther King meggyilkolása a vietnami háború mellett a másik nagy megrázkódtatást jelentette az amerikai társadalom számára, halála után soha nem látott méretű faji zavargások robbantak ki. A tiszteletes emléke ma már az amerikai örökség része, egy 2001-es közvélemény-kutatás szerint Jézus Krisztus után a második legnagyobb hős az amerikaiak szemében. Születésnapja (pontosabban január harmadik hétfője) hivatalos szövetségi ünnep.