Родриго Санторо родился 22 августа 1975 года в Петрополисе, штат Рио-де-Жанейро, Бразилия. Окончив школу, Родриго поступил на факультет журналистики в Папский католический университет. Позже его интересы сместились в сторону кинематографа, и Родриго перевёлся в актёрскую школу при «сериальном» канале Rede Globo. Санторо стал много и успешно сниматься в бразильских телесериалах.

Первую роль в большом кинематографе Родриго получил в 2001 году, снявшись в фильме «Семиглавый зверь» в роли молодого человека из хорошей семьи, пристрастие которого к марихуане довело его до стен психиатрической клиники.

Родриго заметили критики, и его стали приглашать на другие интересные роли. Так, в фильме «Карандиру» (тюрьма в Латинской Америке) Санторо сыграл в драматической и кровавой истории подавления тюремного бунта, когда погибло более ста заключённых — реальное происшествие — одного из персонажей транссексуала-проститутку по прозвищу «Леди Ди». Фильм Abril Despedaçado , также с его участием, номинировался в категории «Лучший иностранный фильм» на «Золотой глобус» в 2002 году.

Канадского режиссёра Алана Аккермана заинтересовал яркий латиноамериканский актёр, и он предложил ему место в одном из своих фильмов для канадского телевидения. Затем Санторо получил эпизодическую роль в фильме «Ангелы Чарли: Только вперёд». Так началась его карьера на североамериканском континенте.

За «Ангелами» последовала комедия 2003 года «Реальная любовь». Родриго Санторо снимался в рекламных роликах вместе с Жизель Бюндхен (2002). В 2004 году Родриго сыграл в трёхминутном рекламном ролике духов Chanel No. 5 The Film с Николь Кидман. В 2006 году Санторо участвовал в съёмках сериала «Остаться в живых» в роли Пауло, а после снялся в своей самой знаменитой, на сей день, роли — Ксеркса в фильме «300 спартанцев».

• Актёр живёт в Рио и не торопится переезжать в Лос-Анджелес.
• Санторо — поклонник группы The Doors и произведений Шекспира.
• Родриго часто участвует в благотворительности. Так, например, в 2008 году он играл в футбольном матче, сборы от которого пошли в фонд Юнисеф, вместе с Аланом Ширером и Луишем Фигу.
• Родриго снимался в рекламе духов Chanel вместе с Николь Кидман.