A soli 18 anni Penelope Cruz inizia la sua carriera sul grande schermo nel film "Prosciutto prosciutto" di Bigas Luna del 1992.
Dopo alcuni film minori, nel 1997 lavora per la prima volta con il suo mentore Pedro Almodovar che la dirige in "Carne tremula": una collaborazione, quella tra i due, fra le più salde del cinema contemporaneo che si rinnoverà in "Tutto su mia madre" del 1999, in "Volver" del 2006 (grazie al quale l'attrice ottiene la prima nomination agli Oscar della sua carriera) e ne "Gli abbracci spezzati" del 2009.
Altri ruoli importanti sono quelli in "Apri gli occhi" di Alejandro Amenabar del 1997 e in "Blow" di Ted Demme del 2001 accanto a Johnny Depp. Nel 2001 sul set di "Vanilla Sky" conoscerà Tom Cruise con il quale avrà una chiacchierata e breve relazione.
Esattamente un anno fa, grazie al suo ruolo in "Vicky Cristina Barcelona" di Woody Allen ha vinto la sua prima statuetta agli Oscar come miglior attore non protagonista.
Difficile che possa ripetersi quest'anno per "Nine" vista la pessima accoglienza che il film ha avuto sia negli Stati Uniti che in Europa.