Penélope Cruz Sánchez este o actriță de origine spaniolă născută în Alcobendas, Spania, pe 28 aprilie, 1974. Fratele ei, Eduardo, este cântăreț, iar sora ei, Mónica, este tot actriță. Studiază baletul timp de nouă ani și apoi teatrul. Încă de la 13 ani începe să fie interesată de actorie și să se prezinte la audițiile aceluiași agent, dar este respinsă de multe ori. La 15 ani ea câștigă la un casting unde se remarcă între cele 300 de fete participante. Apare în videoclipul formației spaniole Mecano și mai târziu începe o relație cu solistul trupei, Nacho Cano. Prezintă emisiunea La Quinta Marcha și joacă în serialul franțuzesc Série Rose. În 1994, regizează un videoclip pentru Nacho Cano.
Începând cu anul 1992, Penelope obține primele roluri importante în filmele Jamón, jamón (pentru care primește o nominalizare la premiile Goya) și Belle Epoque, cel din urmă câștigând premiul Oscar pentru cel mai bun film străin. În 1997 joacă în Abre los ojos, iar în 1999 în filmul lui Pedro Almodóvar, Todo sobre mi madre, care de asemenea câștigă un Oscar pentru cel mai bun film străin. În 1998 obține primul ei rol într-un film in limba engleză, The Hi-Lo Country, iar în 2000 apare alături de Matt Damon în All the Pretty Horses. În 2001 joacă în Vanilla Sky, remake-ul american al filmului Abre los ojos și în Blow, alături de Johnny Depp.
După ce petrece un timp în SUA, se întoarce în 2004 în Europa și învață italiana (cunoscând deja engleza, spaniola și franceza), pentru a interpreta un rol în Non ti muovere (Don't Move). Filmul îi aduce un premiu David di Donatello, echivalentul Italian al premiilor Oscar. În 2005, ea joacă în filmul Sahara. În 2006, apare alături de Salma Hayek în Bandidas, dar succesul ei din acel an este reprezentat de mult apreciata interpretare din Volver, film regizat de Pedro Almodóvar. Astfel, ea împarte un premiu Cannes cu alte cinci actrițe și este nominalizată la Globurile de Aur, la BAFTA și la premiile Oscar. Este prima actriță de origine spaniolă care primește o nominalizare la Oscar pentru cel mai bun rol principal feminin.
În 2008, joacă alături de Sir Ben Kingsley în Elegy. În același an, interpretează rolul unei femei instabile mental în filmul lui Woody Allen, Vicky Cristina Barcelona, din a cărui distribuție fac parte și Scarlett Johansson, Javier Bardem și Rebecca Hall. Prestația ei din acest film stârnește multă apreciere în rândul criticilor și astfel ea câștigă nenumărate premii, inclusiv premiile BAFTA și Oscar pentru cel mai bun rol secundar. Ea este a doua persoană de origine spaniolă care câștigă un premiu Oscar, după victoria lui Javier Bardem din 2007, dar este singura femeie din Spania care reușește această performanță.
În 2009, împrumută vocea unui personaj din filmul de animație G-Force, colaborează din nou cu Pedro Almodóvar în Los abrazos rotos și interpretează un rol secundar în musicalul Nine, care îi aduce o a treia nominalizare la premiile Oscar.
Penélope Cruz este cunoscută și pentru acțiunile sale caritabile. Ea înființează o fundație care oferă ajutor femeilor fără adăpost din India și lucrează ca voluntar în Uganda. Fiind interesată și de fotografie, petrece ceva timp în Nepal unde face poze copiilor tibetani pentru o viitoare expoziție. De asemenea, Cruz se implică și în lumea modei. Deține un magazin de îmbrăcăminte în Madrid și creează o linie de bijuterii și poșete pentru o companie din Japonia, precum și o colecție pentru firma Mango.
Penélope are o relație de trei ani cu Tom Cruise, alături de care joacă în Vanilla Sky, dar aceasta se încheie în Ianuarie 2004. Se angajeaza într-o relație cu Mathew McConaughey după rolul din Sahara, dar aceasta nu este una de lungă durată, cei doi despărțindu-se în 2006. Încă din anul 2007 este împreună cu actorul spaniol Javier Bardem.
Actrița a fost recompensată cu o stea pentru rolurile sale din filme, situată în partea de sud, aria 6800, pe Bulevardul Walk of Fame din Hollywood.