Penélope comencèt de pichona en fasent de modèl, de dançaire e de presentairitz de programas de television. Estudièt durant nòus ans en lo Conservatòri Nacional de Madrid (quatre ans d'interpretacion corporala e tres ans de balet espanhòl). Assistiguèt tanben a classas de dança jazz.
Comença a interpretar
La siá carrièra comencèt amb qualques ròtles segondaris que recebèron de criticas favorablas, coma lo qu'interpretèt en l'estranh film de Bigas Luna, Jamón, jamón (1992), pel qu'atenguèt un prèmi Goya, e en lo film de Pedro Almodóvar nomenat a un BAFTACarne trémula (1997). La siá estela contunhèt ascendent en trabalhant de nòu amb Almodóvar a Todo sobre mi madre (1999). Aquel ròtle li porgiguèt una mai granda reconeissença del public, doncas que lo film atenguèt l'Oscar a la Melhor Pellicula de Parlar Pas Anglés.
Es coneguda mondialament per la siá facieta cinematografica, en participant a pelliculas realizadas en francés, italian, castelhan, anglés e d'autres idiòmas, amb las qu'a atengut unes succèsses importants. Lo sieu estil crus e ingenu de crear de personatges, en combinacion amb la siá agradiua beutat latina, captèron l'atencion de Hollywood e li assegurèron tot una serie de significants ròtles segondaris que la emparellaren en la pantalha amb qualques unas de las estelas masculinas mai importantas de la siá indústria, talas coma Tom Cruise a Vanilla Sky (2001), Johnny Depp a Blow (2001), Nicolas Cage a Captain Corelli's Mandolin (2001).
Foguèt la primièra actritz espanhòla en èsser candidata als Oscar e als Glòbs d'Aur en la categoria de melhor actritz per lo sieu ròtle en la pellicula espanhòla Volver. Aquelas nomenacions se vegèron recompensadas lo 2009 en recebre l'estatueta de l'Academia per lo sieu ròtle de María Elena a la co-produccion catalana de Woody Allen, Vicky Cristina Barcelona, que li valguèt la Oscar a la melhor actritz segondària çò 22 de febrièr del 2009.
Malgrat del succès coma actritz, los sieus ròtles a Hollywood son estats mai lèu discrètes, foguèt lo sieu romance amb Tom Cruise lo primièr que cridèt l'atencion del public nòrd-american, e pas la qualitat de lo sieu trabalh.
