Se ha distinguido en Hollywood como un actor con una amplia gama de interpretaciones que ha trabajado con un impresionante elenco de galardonados directores. Peña obtuvo un notable reconocimiento por su interpretación en la provocativa película de Paul Haggis "Crash", premiada con un Oscar®", compartiendo reparto con Don Cheadle, Matt Dillon y Terrence Howard. Aplaudido por la crítica por la interpretación que hace la película de las complejas relaciones raciales en la Norteamérica contemporánea, Peña ha cosechado numerosas nominaciones al mejor conjunto por su papel de Daniel el cerrajero, logrando premios del Gremio de Actores Cinematográficos y de la Asociación de Críticos de Cine de Radio y Televisión por la interpretación del reparto.

Hemos podido ver a Peña recientemente en un papel estelar dando la réplica a Mark Walhberg en "Shooter", de Antoine Fuqua. También hace poco ha protagonizado junto a Nicolas Cage, dando vida a un policía auténtico de la Autoridad Portuaria, la enormemente esperada película de Oliver Stone "World Trade Center", que describió el heroísmo de los hombres norteamericanos de uniforme en el periodo inmediatamente siguiente a los ataques del 11 de septiembre. También ha participado en "Babel", de Alejandro González Iñárritu, y pronto podremos verlo en "The Return", coprotagonizada por Rachel McAdams y Tim Robbins.

El resto del currículo de Peña cuenta con títulos como "Million Dollar Baby", de Clint Eastwood; "El Mundo de Leland", de Matthew Ryan Hoge, y "Buffalo Soldiers", de Gregor Jordan.

En televisión, Peña ha sido visto muy recientemente protagonizando la película de HBO "Walkout". Basada en la historia de un joven profesor de instituto de origen mejicano que contribuyó a organizar una masiva retirada de estudiantes en señal de protesta a mitad de los años sesenta, recibiendo Peña un Premio Imagen al Mejor Actor en la categoría de televisión por su interpretación. También fue actor invitado en el drama de efectos especiales "The Shield", en su cuarta temporada, en el que daba vida a uno de los papeles principales junto a Glenn Close y Anthony Anderson. Otros créditos de televisión incluyen la serie de televisión de Steven Spielberg "Semper Fi".

Criado en Chicago, Peña empezó a actuar cuando superó a cientos de candidatos en una prueba realizada al aire libre para un papel en la película de Peter Bogdanovich "Rebelión en las Aulas 2", protagonizada por Sidney Poitier.