Pedro Almodovar voit le jour le 24 septembre 1949 à Calzada de Calatrava, dans la province de Castille-La Manche en Espagne. Aîné de la fratrie, il a un frère et deux soeurs. Il a 8 ans lorsque la famille s’installe en Estrémadure. Le petit garçon est envoyé à Caceres, dans différentes institutions religieuses où il reçoit une éducation stricte. Ses parents souhaitent qu’il devienne prêtre. Pour échapper à un univers difficile, il se réfugie dans la musique, se passionne pour le chant et fréquente les salles de cinéma. Issu d’un milieu modeste, son père est muletier, Pedro décide à 18 ans de quitter sa famille pour tenter sa chance à Madrid.

Pedro Almodovar exerce plusieurs petits métiers avant de décrocher un emploi à la Compagnie nationale espagnole Telefonica. Employé de bureau le jour, il écrit la nuit, notamment des nouvelles pour le quotidien El Pais, et joue pour une compagnie de théâtre indépendante. Avec ses premiers salaires, il s’achète une caméra super 8 et tourne ses premiers courts métrages. Parallèlement, il chante dans un groupe rock punk et se travestit de façon burlesque pour monter sur scène. A la fin des années 70, il fait la connaissance d’une jeune actrice Carmen Maura, qui devient sa muse et participe à tous ses premiers courts-métrages. En 1980, il la choisit pour devenir l’une des héroïnes de son premier film, Pepi, Luci, Bom.

Son univers très fantasque fait de lui un cinéaste marginal. Malgré la critique, il choisit de poursuivre dans cette voie et avec son actrice fétiche tourne Qu’est-ce que j’ai fait pour mériter ça (1984) puis La loi du désir (1986). Entre temps, il découvre un jeune acteur espagnol, Antonio Banderas qu’il dirige dans Matador (1985). Le film rencontre un vif succès et place le réalisateur sur le devant de la scène internationale. Il confirme son talent en 1988 avec Femmes au bord de la crise de nerfs, et reçoit le Goya du meilleur film et celui du meilleur scénario.

Réalisateur phare de la Movida espagnole, il acquiert au fil des ans une reconnaissance internationale. A la fin des années 80, il fonde avec son frère Agustin sa propre société de production, El Deseo. L’actrice Victoria Abril devient une nouvelle muse pour le réalisateur au début des années 90 avec Attache-moi ! et Talons Aiguilles. En 1999, le film Tout sur ma mère rafle de prestigieuses récompenses; Oscar, Golden Globe, César et Bafta dans la catégorie meilleur film étranger. Il aborde à nouveau le thème du deuil dans Parle avec elle (2002) qui remporte un grand succès au box-office français avec plus de 2 millions d’entrées. En 2004, il évoque une part de son enfance dans La mauvaise éducation. Il retrouve l’espagnole Penélope Cruz, qu’il a dirigée à la fin des années 90 (En chair et en os), et en fait son actrice principale dans Volver (2006) puis Etreintes brisées (2009). Fidèle à ses acteurs fétiches, il offre un rôle à Antonio Banderas dans le thriller La piel que habito en 2011. En mai 2016, son film Julieta est présenté en compétition officielle au Festival de Cannes.

En mai 2017, le réalisateur préside le jury du 70ème Festival de Cannes.