Estudia en la escuela de arte y diseño de la Lonja y en la escuela de Bellas Artes de Sant Jordi, realizando su primera exposición en Barcelona en 1980. Artista de trayectoria internacional, ha expuesto en todo el mundo y fue investido Doctor Honoris Causa por la School of the Art Institute de Chicago en 2005. Plensa ha recibido varios premios y galardones donde destacan, entre otros, el Premio Nacional de Bellas Artes por parte de la Generalidad de Cataluña (1997) o el galardón de la Cruz de Sant Jordi (2012).

Su trabajo se centra principalmente en la figura humana, en la que vincula dos elementos esenciales: la materia y la palabra. Aunque en sus inicios realiza unas obras escultóricas más totémicas y primitivas, en los años noventa introduce el vacío, haciendo de sus creaciones unas esculturas ligeras y poéticas, que evocan la soledad, reivindicando la vulnerabilidad y los derechos humanos. Es en los últimos años cuando crea sus característicos rostros de hombres y mujeres expuestos en todo el mundo, donde se revela la estrecha relación que existe entre muchas de sus esculturas y el espacio público.

Aunque principalmente se define como un escultor, Plensa es un artista muy polifacético que ha trabajado en los campos de la pintura y las artes gráficas. También ha trabajado en la creación escenográfica para producciones teatrales, principalmente de la mano de La Fura dels Baus. Recientemente, en 2023, ha dirigido una nueva puesta en escena de la ópera Macbeth (2023) de Giuseppe Verdi en el Gran Teatre del Liceu, y que ha contado con escenografía y vestuario a cargo del artista.