פנלופה קרוז, שנולדה במדריד לפני קצת פחות מ-40 שנה, היתה ילדה היפראקטיבית במיוחד. הוריה מצאו דרך לתעל את האנרגיות שלה באופן יצירתי, ורשמו אותה לשיעורי בלט. מאוחר יותר קרוז הצעירה החלה ללמוד בקונסרבטוריון הלאומי של מדריד.
בגיל 15, פנלופה עוקפת בסיבוב יותר מ-300 נערות אחרות ומנצחת באודישן לסוכנות טאלנטים. "היא היתה ירוקה, אבל היתה לה נוכחות", אמרה הסוכנת שהחתימה אותה שם. בשנתיים הבאות – עד 1991 – קרוז הנחתה את הטוק שואו La Quinta Marcha וכיכבה בסרט El labertinto Griego .
ב-1992, כשהיתה בת 17 בלבד, קרוז הופיעה טופלס בסרט Jamón, Jamón ("נקניק, נקניק") של ביגאס לונה. התפקיד הזה הפך את קרוז הצעירה לסמל סקס לוהט. "זה היה תפקיד נפלא, אבל לא הייתי מוכנה לעירום", היא הודתה בדיעבד בראיון. באותה שנה הופיעה גם בסרטו זוכה האוסקר של פרננדו טרואבה, "הפיתוי היפה ביותר של חיי".
בשנת 1997 קיבלה פנלופה תפקיד קטן בסרטו של פדרו אלמודובר, ושיחקה זונה שיולדת את בנה באוטובוס בתחילת הסרט "אהבת בשר ודם". היה זה שיתוף הפעולה הראשון שלהם יחד והוא סימן את תחילתה של ידידות מופלאה, שהולידה סרטים משותפים רבים.
התפקיד הראשון של קרוז בסרט אמריקני הגיע ב-1998, כשלוהקה למערבון "ארץ קטנה גדולה". האנגלית שלה היה רצוצה למדי, והיא סיפרה שבילתה את רוב זמנה בשירותים בבכי בין החזרות השונות כיוון שלא הבינה מה כולם סביבה אומרים.
תפקידה בסרטו של טרואבה La Niña de tus Ojos ב-1999 הביא לה את פרס הגויה, האוסקר הספרדי ומשך את תשומת הלב של הוליווד – כמו גם תפקידה בסרטו של אלמודובר, "הכל אודות אימא", באותה שנה. שנה לאחר מכן, קרוז העניקה לאלמודובר את פרס האוסקר לסרט הזר הטוב ביותר יחד עם אנטוניו בנדרס.
קרוז ממשיכה לככב בסרטים אמריקנים גם ב-2000 ומלוהקת לקומדיה הרומנטית "אישה על הגובה" ולדרמה "כל הסוסים היפים". "האולפנים רצו את נטלי פורטמן לתפקיד", אמר בילי בוב ת'ורנטון, שביים את הסרט. "ואני אמרתי, כן, היא ממש נראית ספרדיה. קרוז היתה בדיוק מה שדמיינתי לתפקיד. יש מעט מאוד שחקניות כמוה".
אחרי שגילמה את אותו תפקיד גם ב"פקח את עיניך" (1997), קרוז חזרה ב-2001 לגלם את התפקיד הראשי הנשי בגרסה האמריקנית של הסרט, "ונילה סקיי". על הסט היא פגשה את טום קרוז, שבדיוק התגרש מאשתו ניקול קידמן, והשניים החלו לצאת. הרומן הזה נמשך שלוש שנים.
ב-2004, במהלך צילומי הסרט "שודדות" (שיצא ב-2006), קרוז והקולגה סלמה הייק טסו למקסיקו. בטיסה לשם איבד המטוס גובה והטייס נאלץ לבצע נחיתת אונס. "כמעט מתנו יחד", אמרה הייק ל"פיפל". חשבתי לעצמי, אם אני מתה, לפחות זה יהיה עם חברה טובה". במהלך קידום הסרט צצו שמועות לפיהן השתיים מנהלות רומן לסבי, אחרי שקרוז צבטה בישבנה של הייק מול הצלמים.
אחרי שהרומן עם טום קרוז הגיע לסיומו, פנלופה עברה לכוכב ההוליוודי הבא: ב-2005 היא פגשה את מת'יו מקונוהיי על הסט של "סהרה". "הם מאוד מאושרים יחד", אישרה החברה הייק. השניים יצאו במשך יותר משנה ונפרדו ביוני 2006.
ב-2006 הפכה קרוז לפרזנטורית של "לוריאל פריז", עם חוזה של כשני מיליון דולר לשנה על פי הדיווחים. היא המשיכה לשתף פעולה עם אלמודובר וכיכבה בסרטו "לחזור". הסרט לא רק זיכה אותה בביקורות מהללות, אלא גם במועמדות לפרס האוסקר הראשון שלה בשנה לאחר מכן.
אבל קרוז לא הגבילה את עצמה רק לקריירת משחק. ב-2007 היא ואחותה מוניקה השיקו קולקציה משלהן ל"מנגו", שכללה 25 פריטים. "זה הטעם האישי שלנו, בהשראת דברים שמצאנו בחנויות וינטג' ושמלות שלבשו הכוכבות האהובות עלינו", אמרה קרוז בראיון.
באותה שנה פצחה קרוז ברומן עם כוכב ספרדי אחר, חוויאר ברדם, אותו פגשה על סט סרטו של וודי אלן "ויקי כריסטינה ברצלונה". השניים נראו מאוהבים למדי בזמן חופשה משותפת במלדיביים. הסרט יצא ב-2008 וקרוז מצליחה לגנוב את ההצגה משתי הצלעות הנוספות בסרט - סקרלט ג'והנסון ורבקה הול.
ב-2009, קרוז קוטפת את האוסקר הראשון שלה על תפקידה ב"ויקי כריסטינה ברצלונה" כשחקנית משנה. "מישהו כבר התעלף על הבמה?" שאלה כשעלתה לקבל את הפרס. "כי יש סיכוי שאהיה הראשונה".
אבל זה לא היה התפקיד האחרון שזיכה אותה במועמדויות לפרסים – באותה שנה כיכבה גם במחזמר הקולנועי "Nine", שהביא לא מועמדות לגלובוס הזהב, לאוסקר ולסאג שנה מאוחר יותר.
אחרי שנים של זוגיות דיסקרטית במיוחד, קרוז וברדם נישאו בחשאי בטקס אינטימי באיי הבהאמה ביולי 2010. בספטמבר, חודשיים אחרי החתונה, הסתבר שפנלופה בחודש החמישי להריונה וכי השניים מצפים לילד ראשון.
תיאו, בנם הראשון של בני הזוג, נולד בינואר 2011. "מהרגע הראשון את חשה כל כך הרבה אהבה", אמרה בראיון ל"ווג". "זו חוויה שמשנה אותך, זו הדרך הטובה ביותר לתאר את זה. היא הופכת אותך לחלוטין ברגע אחד".
אחרי שכיכבה בעוד סרט של וודי אלן, "לרומא באהבה", הסתבר ב-2013 כי פנלופה בהריון שני מברדם וכי הפעם השניים מצפים לבת. ביולי, ביום שבו נולד גם הנסיך ג'ורג', קרוז חמקה לה לבית חולים במדריד וילדה שם את לונה. כצפוי, כמה חודשים לאחר מכן היא כבר דגמנה גזרה חטובה בפרמיירה של סרטה "היועץ". תכל'ס? גם על ההריון הבא שלה נגלה, כנראה, רק בחודש החמישי.