Martha Ann Dartt nació el 21 de julio de 1831 en el condado de Tioga, Pensilvania. Su afición por la naturaleza despertó muy temprano. Siendo niña acompañaba a su abuela Abigail que, en sus paseos por el bosque, le enseñaría a identificar animales. En 1842 toda la familia formada por Amy, la madre, inválida ya antes de enviudar, su padrastro, el reverendo metodista Josiah Dartt, Martha, sus tres hermanos y la abuela Abigail, emigraron hacia Oregon con el objetivo de convertir al cristianismo a los nativos americanos. Durante aquel trayecto la abuela murió de malaria y la familia sólo alcanzó Wisconsin. En 1848 se establecieron en Baraboo, un pueblo que entonces y por poco tiempo se llamaría Adams. De Martha se cuenta que durante su niñez, en cierta ocasión, tomó la escopeta de su padrastro y mató de un certero disparo a una serpiente de cascabel que había amenazado a su hermana Mary. A finales de abril de 1851 Martha empezó a estudiar en el Oberlin College de Ohio, una famosa universidad que habían fundado en 1833 dos pastores presbiterianos (1), con el objetivo de convertirse en maestra, pero se vio obligada a abandonarla por no poder seguir pagándola. Martha Ann Dartt regresó a Baraboo en octubre de 1852, se examinó y obtuvo un certificado para poder ejercer como maestra, lo que hizo en la escuela local. Su objetivo era proseguir más adelante sus estudios en Oberlin. A cambio del importe de la matrícula y de los gastos de manutención, aceptó acompañar en agosto de 1853 a los dos hijos mayores del viudo James Alexander Maxwell en la Lawrence University de Appleton, Wisconsin. Martha también asistiría a clases en aquel college metodista, que al igual que el de Oberlin, era mixto.