Attore. Il suo esordio nel cinema avviene nel 1990, quando Bigas Luna lo sceglie per Le età di Lulù (Les edades de Lulù), in cui recita accanto a Francesca Neri. Con Bigas Luna collabora anche per Uova d’oro (Huevas de oro, 1993), La teta y la luna (1994) e per Prosciutto prosciutto (Jamon jamon, 1992) accanto alla sua futura moglie, Penélope Cruz. Collabora con diversi registi importanti, come Pedro Almodóvar, con cui lavora per Tacchi a spillo (Tacones lejanos, 1991) e Carne tremula (Carne trémula, 1997). Nel 2000 arriva il primo premio importante della sua carriera: la Coppa Volpi alla Mostra del Cinema di Venezia per la sua interpretazione in Prima che sia notte (Before Night Falls), oltre a essere il primo attore spagnolo a ricevere una nomination all’Oscar. Nel 2004 riceve nuovamente la Coppa Volpi per Mare dentro (Mar adentro) di Alejandro Amenábar, oltre a collaborare con Michael Mann per Collateral. Nel 2008 diventa il primo spagnolo a vincere il premio Oscar per Non è un paese per vecchi (No Counrty for Old Men) di Ethan Coen e Joel Coen e nel 2010 è premiato a Cannes (ex aequo con Elio Germano) per Biutiful di Alejandro González Iñarritu.