En el instituto entró en contacto con un grupo de aficionados al teatro. Tiempo después se trasladó a Madrid para estudiar en la RESAD, previo paso por la Escuela de Teatro de Logroño. Sus estudios en la capital los compaginó con su trabajo de acomodador de cine.
En 1991 debutó interpretando en el teatro El caballero de Olmedo, de Lope de Vega, y dos años después intervino en el montaje de Dígaselo con Valium, de José Luis Alonso de Santos, y participó en Rosa rosae, de Fernando Colomo. En televisión empezó en la serie ¡Ay señor, señor! (1994-1995) y, después de participar en Torrente: el brazo tonto de la ley (1998), se dio a conocer definitivamente por su papel en las tres primeras temporadas de la serie 7 vidas (1999-2001). Actuó en Lucía y el sexo (2000) y posteriormente trabajó a las órdenes de Almodóvar en Hable con ella (2002), consagrándose como uno de los actores más populares de España.
En 2003 se estrenó Torremolinos 73 y Los abajo firmantes. En 2004 repitió con Almodóvar en La mala educación. Un año después, en noviembre de 2005, estrenó simultáneamente La vida secreta de las palabras, de Isabel Coixet, y Malas temporadas, de Manuel Martín Cuenca. Y en septiembre de 2006 estrenó la cuarta película española más cara, a su vez producida por Telecinco, Alatriste, junto a Viggo Mortensen. En ese mismo año también apareció en la Ficción, de Cesc Gay. En 2008 volvió a la televisión con LEX (Antena 3), junto a Santi Millán y Nathalie Poza, pero la serie no resultó ser un éxito y fue retirada tras finalizar su segunda temporada. En 2011 se estrenó ¿Para qué sirve un oso?, donde actuó junto a su amigo Gonzalo de Castro. Durante el año 2012 graba, junto a Pedro Almodóvar, Los amantes pasajeros, film centrado en el trayecto de un avión.
Ha estado nominado en seis ocasiones a un Goya, y en 2014 finalmente lo obtuvo con la película de David Trueba Vivir es fácil con los ojos cerrados.
