Nasce in Guatemala da un medico pneumologo cubano e una casalinga.
Sua sorella Nicole è ora una famosa scienziata impegnata negli studi dei cambiamenti climatici.
A soli 5 mesi con la sua famiglia si trasferisce a Miami.
Da ragazzo fa parte del gruppo punk Blinking Underdogs.
Nel 2005 si diploma alla scuola d’arte e spettacolo Juilliard School (dove diventa amico di Jessica Chastain).
Recita per lo più a teatro ma nel 2006 viene scelto come Giuseppe in “Nativity”.
La sua carriera non ha soste da quel momento con ruoli in film come: “Che-L’argentino”, “Nessuna verità”, “Agorà”, “Robin Hood”, “W.E Edwar e Wallis”, “Sucker Punch”, “Drive” e “The Bourne Legacy”.
Nella parte del protagonista in “A proposito di Davis” (2013) dei Fratelli Coen viene nominato ai Golden Globe.
Lo vince per la mini serie “Show me a hero” (2015).
Recita per due volte per il regista Alex Garland in “Ex-Machina” (2015) e “Annientamento” (2018).
Interpreta Poe Dameron nella nuova trilogia di “Star Wars”.
Nel 2016 è il Villain Apocalisse nel film omonimo degli X-Men.
Nel 2021 lo troviamo nei panni del Duca Leto Atreides in “Dune” di Denis Villeneuve.

Nel 2022 sarà protagonista della serie Marvel “Moonknight”
Dal 2017 è sposato con la regista danese Elvira Lindt e hanno un bambino.