Martínez presionó la acción en una pelea animada en The Cosmopolitan, superando constantemente al campeón para obtener la sorpresiva victoria, con dos jueces anotando 118-110 y un tercero viendo 117-111 para el retador de 30 años.
Martínez mejoró a 14-0 con ocho victorias dentro de la distancia.
Ancajas, que hacía su décima defensa del título que ganó en 2016, cayó a 33-2-2 con 22 nocauts.
Ancajas, también de 30 años, dijo después de la pelea que aprovecharía su derecho contractual a una revancha.
Mientras tanto, sus planes de enfrentarse al campeón japonés de la OMB, Kazuto Ioka, en una pelea de unificación a finales de este año fracasaron.
Después de un 11° asalto dominado por el agresivo Martínez, Ancajas pareció necesitar un nocaut en el 12° para retener su título.
Pero no pudo lastimar a Martínez, quien continuó lanzando golpes sólidos a la cabeza y al cuerpo en el asalto final.
En la misma cartelera, el peleador superligero Gary Antuanne Russell mejoró a 15-0 con 15 nocauts con un nocaut técnico en el décimo asalto sobre el ex campeón mundial Viktor Postol.
Russell, un atleta olímpico de 2016 que es hermano del ex campeón de peso pluma del CMB Gary Russell Jr, sorprendió a Postol con 29 segundos restantes en la pelea y el árbitro Mike Ortega rápidamente detuvo la pelea.
Postol, quien ostentó el título de peso welter ligero del CMB durante nueve meses en 2015-16, había hablado antes del combate sobre la dificultad de concentrarse en la tarea que tenía entre manos en medio de la invasión rusa de su tierra natal.
Russell rindió homenaje a Postol, quien cayó a 31-4, por continuar en un momento tan emotivo.
«Me quito el sombrero ante él», dijo el estadounidense. «Tiene a su familia en casa, hay bombardeos. Su país está en guerra».
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