Ob als Hauptdarsteller oder in einer Nebenrolle: Auf der Leinwand ist Michael Peña stets unvergesslich. Seinem Durchbruch in dem Ensembledrama „L.A. Crash" (2004) ließ Peña im Laufe der 2000er Jahre Zusammenarbeiten mit einer ganzen Reihe von Regiegrößen folgen: dem Episodenfilm „Babel" (2006) von Alejandro Gonzalez Inarritu, dem Dokudrama „World Trade Center" (2006) von Oliver Stone, dem Kriegsdrama „Von Löwen und Lämmern" (2007) von Robert Redford und Werner Herzogs „Ein fürsorglicher Sohn" (2009). Neben diesen vor allem dramatischen Rollen hat der Darsteller auch in Komödien und Actionfilmen überzeugt – etwa in „Aushilfsgangster" (2011), „End of Watch" (2012) und „American Hustle" (2013). Seine vielleicht wichtigste Rolle übernahm Peña in dem biographischen Politdrama „Cesar Chavez" (2014), in dem er den legendären Titelhelden spielte. Der Darsteller war außerdem als Jose M. Hernandez, der erste mexikanisch-amerikanische Astronaut im All, in dem Biopic „Der Griff nach den Sternen" (2023) zu sehen. Im Marvel Cinematic Universe trat er in „Ant-Man" (2015) und „Ant-Man and the Wasp" (2018) auf. Seine Fernsehkarriere umfasst zentrale Rollen in Serien wie „The Shield – Gesetz der Gewalt" (2005), „Walkout - Aufstand in L.A." (2006), „Narcos Mexico" (2018), „All Her Fault" (2025) und der vierten Staffel von „Jack Ryan" (2023).