Durant els anys seixanta i mentre estudiava art dramàtic intervingué, amb petits papers, en diverses obres teatrals i pel·lícules. S’inicià en el teatre amb un paper de repartiment a l’obra Esta noche tampoco (1961), de José López Rubio, representada al Teatro de la Comedia. Durant tota la vida tingué una extensa i destacada carrera teatral, que inclou les nombroses participacions en les representacions televisades d’una obra de teatre al programa Estudio 1, de RTVE, i actuacions sota la direcció de destacats directors, com Lluís Pasqual, sota les ordres del qual protagonitzà Comedia sin título (1990) i Beckettiana (1991).
Posteriorment obtingué papers secundaris en alguns films, com Goya (1970), El perro (1976), Ópera prima (1980), Las bicicletas son para el verano (1983) o Tata mía (1986). El seu primer paper protagonista fou a Tras el cristal (1987), d’A. Villaronga, però l’èxit li arribà en protagonitzar Tacones lejanos (1991), de P. Almodóvar, amb qui ja havia treballat a Entre tinieblas (1983), i es convertí en una de les actrius icòniques del director en diverses de les seves produccions posteriors. Des d’aleshores cal destacar les seves interpretacions a La reina anónima (1992), de G. Suárez; Tombés du ciel (1993), de Philippe Lioret; Diario di un violatore (1994), de Giacomo Battiato; La flor de mi secreto (1995), de P. Almodóvar; Profundo carmesí (1996), d’Arturo Ripstein; La vita è bella (1997), de R. Benigni; Le serpent a mangé la grenouille (1998), d’A. Guesnier; Talk of Angels (1998), de N. Hamm; Todo sobre mi madre (1999), de P. Almodóvar, que rebé un Òscar a la millor pel·lícula de parla no anglesa; El coronel no tiene quien le escriba (1999), d’A. Ripstein; Jonas et Lila, à demain (1999), d’A. Tanner; El espinazo del diablo (2000), de G. del Toro; Frío sol de invierno (2004), de P. Malo; Reinas (2005), de M. Gómez Pereira; Espelho mágico (2005), de Manoel de Oliveira; Mallorca’s Song (2007), de F. Joseph; Després de la pluja (2007), d’A. Villaronga; Amores locos (2009), de B. Ocampo; Traumland (2013), de P. Biondini;, El dios de madera (2010), de Vicente Molina Foix; La piel que habito (2011), de P. Almodóvar; Latin Lover (2015), de C. Comencini; Petra (2017), de J. Rosales; etc.
Del 2000 al 2003 fou presidenta de l’Academia de las Artes y las Ciencias Cinematográficas de España. La seva trajectòria ha estat reconeguda amb els premis Fotogramas de Plata en la categoria de millor intèrpret de televisió (2016) i Goya d’honor (2018). El 2018 també rebé un homenatge de l’Acadèmia del Cinema Català.