デフォルトの設定では、SUBPLOT関数は重ね描きする際に、一度軸をクリアしその上から新しいグラフをプロットします。そこで、軸の'NextPlot'プロパティを'add'に設定することで、重ね描きを実現することができます。
ax1 = subplot(2,1,1);
plot(ax1,rand(1,10))
ax2 = subplot(2,1,2);
plot(ax2,rand(1,10),'r')
hold on
set(ax1,'NextPlot','add');
plot(ax1,rand(1,10),'g')
hold off