Filla dels actors Felip Peña i Montserrat Carulla. Debutà amb l’obra teatral El criat de dos amos (1974) de Goldoni. Després treballà en muntatges com Enrique IV (1978), de Pirandello, Doña Rosita la soltera (1980), de Lorca, El temps i els Conway (1992), de Priestley, Othello (1994), de Shakespeare, o Sweeney Todd (1995), de Sondheim, pel qual fou guardonada amb un premi Max (1998). De llavors ençà ha sovintejat la interpretació de musicals com Guys & Dolls, de Jo Swerling, Abe Burrows i Frank Loesser, produïda pel TNC (1998), A Little Night Music, de Sondheim, que inaugurà el Grec (2000), o l’espectacle en solitari, basat en les cançons de K. Weill, que integrà un dels 8 solos que programà el Grec del mateix any. Realitzà la traducció al català de La reina de bellesa de Leenane, de M. MacDonagh (1998), per la interpretació de la qual aconseguí un premi Max (2000). Ha participat també a Música per als contes de la vella dama (1999), espectacle infantil del Poliorama, La mare coratge i els seus fills (2001), de B. Brecht, Electra (2003), de Sòfocles, i Orestiada (2004), d’Èsquil, dirigides per Mario Gas, amb qui està casad. El 2008 obtingué un tercer premi Max per Homebody/Kabul.
Ha alternat el teatre amb el cinema, on destaquen films com Cambio de sexo (1976), La casa de Bernarda Alba (1986), El llarg hivern (1991), La buena vida (1996), Secretos del corazón (1996), Morir (o no) (1999), Sé quien eres (1999), Smoking room (2001), Las voces de la noche, Joves (2004), Las Manos (2006) i Little Ashes (2008).
El 2009 rebé el premi Ciutat de Barcelona de les Arts Escèniques i el 2011 novament el premi Max de les arts escèniques a la millor actriu protagonista pel seu paper a l’obra Marburg, de Guillem Clua, dirigida per Rafael Duran. Fou guardonada amb la Creu de Sant Jordi (2014).