FilmEdit
Aunque Peña ha sido un habitual de las producciones independientes desde 1994, sus interpretaciones más destacadas se produjeron en dos películas ganadoras del Oscar a la mejor película escritas por Paul Haggis, Million Dollar Baby (2004) y Crash (2004). La primera fue dirigida por Clint Eastwood, y la segunda por Haggis. Aunque ambas películas fueron aclamadas por la crítica, Peña recibió la atención por su actuación especialmente emotiva en Crash. Al año siguiente, apareció en la serie ganadora del Globo de Oro The Shield. En 2006, protagonizó la película de Oliver Stone basada en los atentados del 11 de septiembre de 2001, World Trade Center. También tuvo un pequeño papel en la película Babel, de Alejandro González Iñárritu. Esto le da la rara distinción de haber aparecido en tres películas consecutivas nominadas al Oscar.
En 2006, Peña protagonizó la película de HBO Walkout en el papel de Sal Castro, un profesor de instituto mexicano-americano que inspira a un grupo de estudiantes del este de Los Ángeles a luchar por los derechos de los chicanos.
Protagonizó junto a Mark Wahlberg la película Shooter (2007) como el agente novato del FBI Nick Memphis. En 2009, interpretó a un guardia de seguridad de un centro comercial junto a Seth Rogen en Observe and Report, de Jody Hill.
En 2012, coprotagonizó junto a Jake Gyllenhaal el papel de un policía de Los Ángeles, en End of Watch. Ese mismo año comenzó el rodaje de César Chávez, una película biográfica sobre la vida del líder sindical estadounidense César Chávez, fundador de la Unión de Campesinos. Peña interpreta a Chávez. Apareció junto a Brad Pitt, Shia LaBeouf, Logan Lerman y Jon Bernthal en la película de acción ambientada en la Segunda Guerra Mundial, Fury (2014), y retrató a Luis en Ant-Man (2015).
En 2015, Peña fue uno de los principales actores del reparto de conjunto por su papel a bordo de la nave espacial Ares-III a Marte, en la premiada película de ciencia ficción de Ridley Scott, The Martian.Peña protagonizó 12 Strong junto a Chris Hemsworth. También protagonizó el remake de 2018 de A Wrinkle in Time, donde interpretó al antagonista principal, The IT, en su forma humana (conocido como «Red»). En 2020, Peña dio un giro como el misterioso y enigmático Sr. Roarke en la precuela de La Isla de la Fantasía (Película)
TelevisiónEditar
En diciembre de 2017, se informó de que Peña se había unido al reparto de Narcos para su próxima cuarta temporada. Más tarde se reveló que la cuarta temporada sería una nueva serie, Narcos: México, con Peña protagonizando a la agente de la DEA Kiki Camarena.
Actuación de vozEditar
Peña puso la voz al personaje Ricky en la comedia animada Chozen de FX. En Turbo, puso la voz a Tito, y en My Little Pony: The Movie, puso la voz a Grubber. También puso voz al personaje Marguerite (en el episodio ‘Hot Water’) de la popular serie de animación American Dad.
MusicEdit
En 2005, Peña formó la banda de rock de Los Ángeles Nico Vega, llamada así por su madre, Nicolasa. Dejó la banda en 2007 para concentrarse en su carrera como actor, pero coescribió el tema «Beast», que alcanzó el número 26 en la lista Billboard Hot Rock Songs.