Penélope Cruz Sánchez nebo také Madonna Madridu, jak jí vtipně přezdívá okolí se narodila 28. 4. 1974 obchodníkovi Eduardovi a kadeřnici Encarne. Své jméno dostala po jedné písni španělského skladatele Joan Manuela Serrata. Kromě toho, že vystudovala baletní školu, naučila se mluvit plynně čtyřmi jazyky: španělsky, italsky, francouzsky a anglicky.
V roce 2001 si spolu s Johnnym Deppem zahrála ve filmu KOKAIN a s Nicolasem Cagem ve filmové adaptaci novely Louise de Bernierese MANDOLÍNA KAPITÁNA CORELLIHO. O rok později se představila v melodramatu Camerona Crowea VANILKOVÉ NEBE.
V roce 2001 Tom Cruise Penélope požádal o ruku a tři roky byli zasnoubeni. V devadesátých letech žila se skladatelem a producentem Nachem Canem, ale tento vzhtah také nevyšel. Následně randila s hereckým kolegou Matthewem McConaugheyem, se kterým se seznámila při natáčení snímku SAHARA.
V srpnu 2008 navázala partnerský vztah se španělským hercem Javierem Bardemem. V roce 2010 pár uzavřel manželství. V lednu 2011 se jim v Los Angeles narodil syn Leonardo a v červenci 2013 pak v Madridu dcera Luna Encinas