W melodramacie Kropka nad i (Dot the I, 2003) wcielił się w postać namiętnego Brazylijczyka. Swój wszechstronny talent aktorski ujawnił raz jeszcze w budzącym kontrowersje thrillerze noir Pedro Almodóvara Złe wychowanie (La Mala educación, 2004), gdzie zagrał aż trzy role – Ángela, Juana i transwestyty enfant terrible – piękną Zaharę, zdobywając nagrodę Chlotrudis w Massachusetts. W dramacie Dzienniki motocyklowe (Diarios de motocicleta, 2004) jego bohater to młody Argentyńczyk Ernesto 'Che' Guevara de la Serna, który w 1952 roku wyruszają na poszukiwanie prawdziwego oblicza Ameryki Łacińskiej. Postać Che Guevary odtworzył po raz pierwszy w filmie telewizyjnym Fidel – Legenda (Fidel, 2002).

Przewodniczył jury Złotej Kamery na 63. MFF w Cannes (2010). Zasiadał również w jury konkursu głównego na 67. MFF w Cannes (2014).

Życie prywatne Spotykał się z Cecilią Suárez (2001–2003) i Natalie Portman (2003–2006).

Od 2008 do września 2014 był związany z argentyńską aktorką Dolores Fonzi. Poznali się na planie Vidas privadas w 2001. Z tego związku ma syna Lázara (ur. 8 stycznia 2009 w Madrycie, w Hiszpanii) i córkę Libertad (ur.