Nació en 1974 en Alcobendas, Madrid. A muy temprana edad, tuvo un acercamiento al cine de Pedro Almodóvar, viendo la película de ¡Átame!. Quedó atrapada, enamorada y decidida a que algún día trabajaría con el cineasta.
Estudió nueve años de ballet clásico en el Conservatorio Nacional de Madrid, y a la par estudió interpretación para poder convertirse en actriz. Su primer trabajo importante fue en el video de la canción La fuerza del destino de Mecano. Su primer película fue Jamón jamón, de Juan José Bigas Luna en 1992. Sonó tanto su estreno, que llamó la atención de Alejandro Amenábar y Pedro Almodóvar, y la convierten en su musa. Dándole oportunidad de participar en películas como “Belle Epoque”, “Más que amor, frenesí”, “El amor perjudica seriamente la salud”, “Carne trémula” “Abre los ojos” y “Todo sobre mi madre”.
En 1998, ganó su primer galardón en la XIII edición de los Premios Goya por la película “La niña de mis ojos”. Esto le otorgó éxito internacional y las llamadas de Hollywood no paraban de llegar. Protagonizó “Todos los caballos bellos” con Matt Damon, “La mandolina del capitán Corelli” con Nicolas Cage, “Vanilla Sky” con Tom Cruise, “Sahara” con Matthew McConaughey, y “Blow” con Johnny Deep.
En 2006 regresó a trabajar con Almodóvar en “Volver”, gracias a dicha película, Penélope recibió el premio a mejor interpretación femenina en el Festival de Cannes y la nominación al Oscar, siendo la primera actriz española en lograrlo.
A lo largo de los años ha recibido aproximadamente 90 nominaciones, es considerada como una de las mejor actrices españolas que han existido y ha aparecido en películas que seguro conoces, como: Los abrazos rotos, Todo sobre mi madre, Asesinato en el expreso del oriente, Zoolander y Piratas del Caribe: Navegando en aguas misteriosas.
Fue hasta el año 2009 que la actriz recibió el Oscar, por su trabajo en Vicky Cristina Barcelona, este año recibe su cuarta nominación por la película Madres paralelas. ¿Se llevará su segundo premio en esta entrega?