Nacida en Sevilla comienza a estudiar teatro en su tierra natal y participa en varias obras aunque pronto se traslada a Madrid para seguir probando suerte en su carrera como actriz. Tras presentarse a algunos castings e intervenir en algunos cortometrajes, en 1997 obtiene un papel en la conocida serie ‘Más que amigos’, con la que consigue cierta popularidad.

En 1998 interpreta a una profesora en la popular ficción juvenil de Antena 3 ‘Compañeros’ y un año más tarde, en 1999, obtiene una gran fama gracias su papel en la sitcom ‘7 vidas’ en la que interpreta a Laura. Este papel le abre las puertas del cine y participa en títulos como ‘Zapping’ (1999) o ‘Nadie conoce a nadie’ (1999). En 2002 protagoniza el filme de Bigas Luna ‘Lucía y el sexo’, por el que obtiene el Goya a Mejor Actriz Revelación y que marca un punto de inflexión en su carrera.

En 2004 da el salto a Hollywood gracias al filme ‘Spanglish’, en el que trabaja junto a Adam Sandler y Tea Leoni. Considerada una de las actrices españolas más reconocidas a nivel internacional, en la filmografía de Paz Vega destacan títulos como ‘Hable con ella’ (2002), ‘El otro lado de la cama’ (2002), ‘Carmen’ (2003), ‘Los Borgia’ (2006), ‘Fade to black’ (2006), ‘The human contract’ (2008) o ‘The Spirit (2008), entre otros.