مادر وی پیلار باردم، یک بازیگر و پدرش خوزه کارلوس اِنسیناس یک تاجر بود. والدین باردم اندکی پس از تولد وی از یکدیگر جدا شدند. مادرش او را به تنهایی بزرگ کرد. باردم از نسل یک خانواده سینمایی است. پدربزرگش رافائل باردم و مادربزرگش ماتیلد مونز سامپدرو هر دو از پیشروان سینمای اسپانیا بودند. برادر و خواهرش، کارلوس و مونیکا، نیز بازیگر هستند. خانواده او همچنین دستی هم در سیاست داشته اند؛ دایی او، خوان آنتونیو، به خاطر فیلم های ضدفاشیستی توسط ژنرال فرانکو روانه زندان شد.

در کودکی اغلب در تئاترها یا صحنه‌های فیلمبرداری به سر می‌برد. علی‌رغم پیش‌زمینهٔ خانوادگی غنی اش، باردم گمان نمی‌برد که بخواهد در این پیشهٔ خانوادگی، یعنی سینما، کار کند. در واقع علاقهٔ نخستین او نقاشی بود. او به مدت 4 سال برای تحصیل نقاشی در مادرید زندگی کرد. برای تأمین مخارج تحصیل در رشتهٔ نقاشی شروع به بازی در نقش های کوتاه کرد اما پس از مدتی به این دلیل که خود را نقاش خوبی نمی‌دانست رشتهٔ نقاشی را رها کرد و به بازی در نقش های کوتاه ادامه داد.

اولین نقش بزرگ خود را در 20 سالگی با بازی در «سالهای لولو» به دست آورد که در آن با مادرش پیلار باردم همبازی بود. بیگاس لونا کارگردان فیلم «سالهای لولو»، آنچنان تحت تأثیر کار او قرار گرفت که نقش رائول در فیلم «خامون خامون» را به او واگذار کرد. باردم در سال 1992 با نقشش در «خامون خامون» به شهرت رسید. او در این فیلم نقش یک مدل لباس زیر که گاوباز هم هست را به عهده داشت و در همین فیلم بود که برای بار اول با همسر آینده‌اش پنلوپه کروز ملاقات کرد و با او همبازی شد. کروز در آن زمان دختر نوجوانی بیش نبود. فیلم به موفقیت جهانی دست پیدا کرد و بعد از آن باردم بار دیگر در سال 1993 با لونا همکاری کرد و در فیلم «توپ های طلایی» به ایفای نقش پرداخت.

در آن زمان نیز باردم در حال به دست آوردن جایگاهی در کشورهای انگلیسی زبان بود. در سال 1997، زمانی که او 27 ساله بود، جان مالکوویچ برای یک نقش به زبان انگلیسی به سراغ وی رفت که باردم به دلیل ضعف زبان انگلیسی‌اش آن را رد کرد. در همان سال وی اولین نقش انگلیسی زبانش را در فیلمی از آلکس دِ لا ایگلسیا با نام «Perdita Durango» که در آمریکا با نام «رقص با شیطان» پخش شد به عهده گرفت که در آن نقش یک دزد بانک را داشت. پس از درخشش در چند فیلم اسپانیایی زبان، در سال 2000 باردم با فیلم «پیش از آن که شب فرا برسد» برای خود اعتبار جهانی کسب کرد. او در این فیلم نقش شاعر کوبایی رینالدو آرناس را بر عهده داشت. وی برای این فیلم نامزد جایزهٔ اسکار و گلدن گلوب شد.

در سال 2006 او در کنار ناتالی پورتمن در فیلم «اشباح گویا» درخشید. سپس در سال 2007 در دو فیلم «جایی برای پیرمردها نیست» و «عشق در سالهای وبا» بازی کرد که برای اولی برنده جایزه اسکار، گلدن گلوب و بافتا برای بهترین بازیگر مرد مکمل شد. در سال 2008 وی با پنه لوپه کروز و اسکارلت یوهانسون در «ویکی کریستینا بارسلونا» بازی کرد که توسط وودی آلن کارگردانی شده بود. در سال 2010 وی جایزهٔ بهترین بازیگر مرد را برای فیلم «بیوتیفول» از جشنوارهٔ کن دریافت کرد. او برای «بیوتیفول» نامزدی بهترین بازیگر نقش اول مرد را نیز از آکادمی اسکار دریافت کرد و اولین بازیگر اسپانیایی تاریخ شد که توانسته نامزد بهترین بازیگر نقش اول مرد شود.