Nasce in una famiglia di attori e registi.
Sua madre era la star spagnola Pilar Bardem, scomparsa nel 2021.
Prima di scegliere la carriera artistica gioca a Rugby a buoni livelli.
Debutta come attore ne “Le età di Lulù” (1990) e poi in “Tacchi a Spillo” (1991).
Nel 1992 bacia nel film “Prosciutto Prosciutto” quella che diventerà nel 2010 sua moglie, Penelope Cruz.
È il primo attore spagnolo della storia ad essere candidato ad un Oscar, nel 2001 per “Prima che sia notte”.
Lo vincerà nel 2008 per “Non è un paese per vecchi”.
Ha vinto due Coppe Volpi a Venezia (“Prima che sia notte” e “Mare Dentro”) e ben sei Goya, l’ultimo nel 2022 per “Il capo perfetto”.
Nel 2010 è Miglior attore a Cannes per “Biutiful”.
Lo troviamo poi in “Collateral”, “L’ultimo Inquisitore”, “L’amore ai tempi del colera” e “Vicky Cristina Barcelona”.
Nel 2012 è il Villain di “007 – Skyfall” e lo stesso anno riceve la Stella sulla Walk of Fame.
Nel 2013 lavora per Ridley Scott in “The Counselor”
Dopo essere entrato nel 2017 nel franchise de “I Pirati dei Caraibi” come Salazar, diventa Lui per Darren Aronofsky nel controverso “Madre!”, e poi Pablo Escobar in “Loving Pablo”.
In carriera ha lavorato per ben sei volte accanto alla moglie Penelope, anche lei unica attrice spagnola ad aver vinto un Oscar.
La coppia ha due figli, Leonardo e Luna.
Nel 2021 lo abbiamo visto in “Dune”, “Il Capo Perfetto” e “Being the Ricardos”.