Li devenas de familio kun granda rilato al aktorado: avoj, lia patrino Pilar, liaj gefratoj estas aktoroj, lia onklo Juan Antonio Bardem kaj lia frato Miguel estas reĝisoroj. Lia premiero kiel aktoro okazis je la aĝo de 6 jaroj.
Lia unua grava rolo (1992) estis tipa hispana macho en Jamón, jamón (Ŝinko, ŝinko).
Li plu aperis en hispanaj filmoj, kaj baldaŭ ankaŭ en internaciaj, el kiuj la plej konata estis Before Night Falls (Antaŭ ol noktiĝu), 2000, en la rolo de kuba poeto Reinaldo Arenas, por kio li atingis kandidatiĝon al la Oskar-premioj.
En februaro de 2008 li ricevis la premion Oskar kiel Kromaktoro en la filmo "No Country for Old Men", de la fratoj Coen (2007), per kio li iĝis la unua hispana aktoro kiu ricevis tiun premion.
Ekde 2010 li estas edzo de Penélope Cruz, kun kiu li aktoris en pluraj filmoj, jam ekde 1992.