Debutà a tretze anys en un episodi de la sèrie de televisió La huella del crimen i dos anys més tard al cinema en El orden cómico (1985), d’Álvaro Forqué. Aviat esdevingué una de les principals actrius del cinema espanyol. De la seva nombrosa filmografia hom pot esmentar: El año de las luces (1986), de Fernando Trueba; 27 horas (1986), de Montxo Armendáriz; El sueño de Tánger (1987), de Ricardo Franco; Soldadito español (1988), d’Antonio Giménez-Rico; Sinatra (1988), de Francesc Betriu; El juego más divertido (1988), d’Emilio Martínez Lázaro; Amantes (1991, premi Ondas), de Vicenç Aranda; Belle Époque (1992), de Fernando Trueba; Huevos de oro (1993), de Joan Josep Bigas i Luna; Tres palabras (1993), d’Antonio Giménez-Rico; Carreteras secundarias (1997), d’Emilio Martínez Lázaro; Salsa rosa (1991), de Manuel Gómez Pereira; Canción de cuna, (1994), de José Luis Garci; Al otro lado del túnel (1994), de Jaime de Armiñán; La buena estrella, (1997), de Ricardo Franco; El entusiasmo (1998), de Ricardo Larrain; Goya en Burdeos (1999), de Carlos Saura; Y tu mamá también (2000), d’Alfonso Cuarón; Toreros (2000) d’Eric Barbier; El portero (2000), de Gonçal Suárez, Tuno negro (2001), de Pedro L. Barbero i Vicente J. Martín, Lisístrata (2002), de Francesc Bellmunt, Tiempo de tormenta (2003), de Pedro Olea, El laberinto del fauno (2006), de Guillermo del Toro; El niño de barro (2007), de Jorge Algora; La zona (2007), de Rodrigo Plá; Siete mesas de billar francés (2007, premis Goya i Sant Jordi), de Gracia Querejeta; Gente de mala calidad (2008), de Juan Cavestany, Los girasoles ciegos (2008), de José Luis Cuerda; Tetro (2009), de Francis Ford Coppola i Blancanieves (2012, premi Goya 2013), de Pablo Berger.
També ha fet incursions en el teatre (Después de la lluvia, 1996; Las amistades peligrosas, 2001; Un Dios salvaje, 2008, entre d’altres). L’any 2008 rebé la medalla d’or de l’Academia de las Artes y las Ciencias Cinematográficas de España, el 2009 el Premio Nacional de Cine del Ministeri de Cultura i el 2013 el Premi Internacional Terenci Moix a la trajectòria.