Aktorka urodziła się w Alcobendas[2], na przedmieściu Madrytu, jako pierwsza z trójki dzieci Eduarda Cruza, sprzedawcy, i Encarny Sánchez, fryzjerki. Po babce ma w sobie domieszkę krwi cygańskiej[2]. Rodzice nadali jej imięPenélope zainspirowani piosenkąJoana Manuela Serrata.
Już w wieku 4 lat rozpoczęła edukację sceniczną lekcjami baletu. Przez 9 lat uczyła siętańca klasycznego w madryckim Conservatorio Nacional. Uczęszczała też na kursy tańca jazzowego[2]. W wieku 15 lat wzięła udział wraz z 300 innymi dziewczynami wcastingu organizowanym przez agencję poszukującą młodych talentów. Kontynuowała naukę tańca w Balecie Hiszpańskim (3 lata) oraz aktorstwa w Cristina Rota School (Nowy Jork; 4 lata). Ukończyła kurs tańca współczesnego. Zaczęła regularnie występować jako prezenterka w programie telewizji hiszpańskiejLa Quinta Marcha przeznaczonym dla nastolatek.
Po dwóch latach przerwała naukę w szkole średniej i zrezygnowała z tańca na rzecz aktorstwa. Zadebiutowała w wideoklipieLa fuerza del destino hiszpańskiej grupypopowej Mecano.
W 1991 zadebiutowała na wielkim ekranie w filmieEl Laberinto Griego Rafaela Alcazara. Rok później zagrała w m.in.Szynka, szynkaBigasa Luny iBelle époque. Za rolę w drugim z filmów dostała nagrodęGoya − hiszpański odpowiednik Oscara.
W 1999 wystąpiła w filmiePedra AlmodóvaraWszystko o mojej matce. Film ten został nagrodzonyOscarem dla najlepszego filmu obcojęzycznego. Rok później zagrała razem zMattem Damonem w filmieRącze konie (ang.All the Pretty Horses). Na początku 2001 wystąpiła wraz zTomem Cruise’em w filmieVanilla Sky. Znajomość z Tomem Cruise’em na planie zapoczątkowała jej trzyletni związek z tym aktorem, który dla Cruz rozstał się z ówczesną żonąNicole Kidman.Vanilla Sky jest hollywoodzkimremakiem filmuOtwórz oczy (hiszp.Abre los ojos). Aktorka w obu wersjach zagrała rolę Sofii.
ZSalmą Hayek (aktorka przyjaźni się z nią od 2001) w 2006 zagrała w filmieSexiPistols. W tym samym roku Penélope zagrała ponownie w filmie Almodóvara −Volver. Za tę rolę otrzymałanagrodę dla najlepszej aktorki na59. MFF w Cannes, a także nominację doOscara w kategorii najlepsza aktorka pierwszoplanowa. W 2009 ponownie została nominowana doOscara, lecz już jako najlepsza aktorka drugoplanowa (za rolę w filmieVicky Cristina Barcelona w reżyseriiWoody’ego Allena), nagrodę otrzymała jako pierwsza w historii Hiszpanka.
Na początku lipca 2010 w czasie prywatnej ceremonii na wyspachBahama poślubiła aktoraJaviera Bardema[3].22 stycznia 2011 urodziło się pierwsze dziecko pary – syn Leo[4][5]. 22 lipca 2013 roku w Madrycie na świat przyszło ich drugie dziecko, córka Luna[6][7].
.jpg)
.jpg)