Aitana Sánchez-Gijón de Angelis est née à Rome d’un père espagnol et d’une mère italienne. Elle démarre sa carrière en 1986 à la télévision dans la série Segunda enseñanza, alors qu’elle n’a que seize ans, et au cinéma dans Romanza final de José Maria Forqué. Elle a tourné dans une cinquantaine de films entre ses débuts et 2021.
Parmi ses films les plus célèbres, on citera Les vendanges de feu (1995), mélodrame d’Alfonso Arau dont elle est la vedette féminine aux côtés de Keanu Reeves et Anthony Queen. Malheureusement, la production est un échec mettant à mal ses perspectives nord-américaines.
On la voit ensuite dans Boca a boca (1995) de Manuel Gómez Pereira, L’amour nuit gravement à la santé (El amor perjudica seriamente la salud) de Manuel Gomez Pereira (1996), La femme de chambre du Titanic (1997) et Volavérunt (1999) de Bigas Luna, Un homme, un vrai d’Arnaud et Jean-Marie Larrieu (2003)…
En 2003, elle est magnifique dans L’été où j’ai grandi (Io non ho paura) de Gabriele Salvatores. Luis Puenzo la dirige dans La puta y la ballena (2004). En 2006, elle apparaît dans The Machinist de Brad Anderson, et Animales Heridos de Ventura Pons.
Malgré de très nombreux longs métrages entre 2005 et 2021, on ne la revoit en France que dans Madres Paralelas de Pedro Almodóvar, en 2021. Le rôle est une magnifique opportunité qui relance sa carrière à l’international. Aitana Sánchez-Gijón a aussi été aperçue dans Velvet, série espagnole diffusée sur Téva et M6.