1974. április 28-án született a spanyolországi Alcobendas városában egy fodrász anya és egy kiskereskedő apa gyermekeként. A szülei egy híres spanyol sláger, Joan Manuel Serrat „Penélope” című dala után választottak neki nevet.
Mindkét testvéréből előadó lett: Eduardo Cruz énekesként, Mónica Cruz színésznőként épített magának karriert. Utóbbi igazi sztárnak számít a spanyol televíziózás világában, és már a nővérét is kisegítette egyszer: A Karib-tenger kalózai: Ismeretlen vizeken forgatását Penélope Cruz hét hónapos terhesen fejezte be, ezért néhány beállításban a húga szerepelt helyette.
Kilenc éven át volt a Spanyol Nemzeti Balettintézet diákja, de tanult táncot New Yorkban is. 15 évesen azonban jelentkezett egy ügynökség tehetségkutató felhívására, ahol kiválasztották, és megnyílt előtte a színészi pálya. Először tévésorozatokban és reklámokban szerepelt, de már 16 évesen leforgatta az első mozifilmjét is.
Pedro Almodóvar filmjeiben lett igazi filmsztár, először az európai színtéren az Eleven hús révén, majd világszerte a Mindent anyámról sikerének köszönhetően, amiben apácát játszott. A spanyol rendezőlegendával azóta hét közös filmet forgattak, és még jó néhány továbbit terveznek.
Nagy rajongója az olasz kultúrának, az olasz embereknek, az olasz zenének, az olasz mentalitásnak, és a nyelvnek is. Utóbbit maga is tökéletesen elsajátította, több olasz filmben is játszott nyelvi problémák nélkül. Egy interjújában egyenesen úgy fogalmazott, hogy egy spanyol nő testébe született olasznak érzi magát.
A Sonka, sonka című korai filmjében együtt játszott Javier Bardemmel, aki a szerepe szerint pénzért vállalja el Penélope Cruz karakterének elcsábítását. A két spanyol filmcsillag ekkor még csak szakmai és baráti kapcsolatba került egymással, de másfél évtizeddel később a Vicky Cristina Barcelona forgatásán már egymásba is szerettek, és azóta is egy párt alkotnak, immár két csemetével.
Négyszer jelölték Oscarra, amiből egyszer, a Vicky Cristina Barcelonáért meg is kapta a díjat. Rajta kívül csak egyetlen spanyol színész nyert valaha Oscart – aki nem más, mint a férje. De a gyűjteményében ott szerepel a legfőbb spanyol (Goya), olasz (David di Donatello), brit (BAFTA), francia (César) és összeurópai (Felix) filmdíj is, ezt pedig rajta kívül senki sem mondhatja el magáról.
Számos nagy márka kampányaiban szerepelt, 2006-ban például csak a L’Orealtól 2 millió dollárt kapott a közreműködésért. A Mango esetében nem csak modellkedett, de ruhákat is tervezett nekik a húgával közösen.
Legutóbb a Ferrari című életrajzi moziban láthatták őt a nézők a címszereplő feleségeként. 2025-ben érkezik a The Bride női Frankenstein-film a közreműködésével, és már előkészítés alatt áll a Days of Abandonment című produkció, amiben olyan írónőt játszik, akinek fel kell hagyni a karrierjével, miután a férje otthagyja őt a gyerekeivel.
Az év eleji vörös szőnyeges bevonulások leleplezték 2024 legmenőbb fizuráját: Jennifer Anniston és Penélope Cruz is erre a fazonra szavazott, ráadásul nem ők az egyetlenek. Ez a sokoldalú frizura mindenkinek jól áll.
Portfóliónk minőségi tartalmat jelent minden olvasó számára. Egyedülálló elérést, országos lefedettséget és változatos megjelenési lehetőséget biztosít. Folyamatosan keressük az új irányokat és fejlődési lehetőségeket. Ez jövőnk záloga.