All'età di 18 anni, dopo aver terminato gli studi liceali, torna a Madrid per iscriversi in architettura, pagando le tasse universitarie lavorando come fotomodella o venditrice di appartamenti. Dalle passerelle alla televisione il salto è brevissimo. Tele 5 la vuole come soubrette nel programma "VIP Noche", diventandone ben presto la presentatrice. Dal 1997 riesce ad avere anche qualche ruolo in sitcom come "7 vidas" (2001) con Blanca Portillo e Javier Cámara. È il 2004 e Alejandro Amenábar la vuole per il ruolo di Julia in "Mare dentro" con Javier Bardem. Il film le permetterà di ricevere il Premio Goya come rivelazione femminile dell'anno. Nel frattempo, decisa più che mai a intraprendere seriamente la carriera di attrice a tutto tondo, accetta di portare a teatro "Closer" (2007) interpretando il ruolo che fu di Julia Roberts nella trasposizione cinematografica americana. Lo stesso anno, Juan Antonio Bayona la corteggia per un suo film horror, la ghost story "The Orphanage" (2007). La sua interpretazione viene definita magistrale e, meritatamente, viene nominata a Goya, Saturn Award e European Film Award come miglior attrice. Nel 2010, non si stacca dal genere e recita in "Con gli occhi dell'assassino" (Los ojos de Julia). Con i toni della commedia è invece la sua interpretazione da protagonista in "La notte in cui mia madre ammazzò mio padre" (2016) di Inés Paris.