22 Şubat 1900 tarihinde Calanda, İspanya‘da dünyaya geldi. Babası Leonardo Buñuel, annesi María Portolés‘di. Alfonso ve Leonardo isimlerinde 2 erkek kardeşinin; Alicia, Concepción, Margarita ve María adlarında dört ablasının olduğu kalabalık bir ailesi vardı. Bunuel, Zaragoza‘da bulunan ve ağır bir Katolik eğitim kurumu olan Colegio del Salvador’da öğrenim gördü. Mezuniyetinin ardından Madrid Üniversitesi‘ne kaydoldu. Önce doğal bilimler ve ziraat, dahalarak da psikoloji üzerine tahsil gördü. Üniversite yıllarında hayatının seyrini değiştirecek önemli isimlerle yakın arkadaş oldu. Bunlardan biri de sürrealist ressam Salvador Dali’ydi. Federico Garcia Lorca da Bunuel’in dostlarındandı.Sanata olan ilgisi ve tutkusu onu bu konuda birşeyler yapmak için zorluyordu ve yönetmen 1920 yılında sinema eğitimi almak için Paris‘e gitti. Jean Epstein‘ın Mauprat; Mario Nalpas‘ın ise ‘La Sirène des Tropiques filmlerinde asistan olarak çalıştı. 1925‘te hayatının aşkı ve ölene kadar birlikte olacağı Jeanne Buñuel‘le dünya evine girdi ve bu evlilikten Rafael Buñuel ve Juan Luis Buñuel isimlerinde iki oğlu oldu.
Bunuel 1929 yılında Salvador Dali ile birlikte bir kadının gözbebeklerinin bir ustura ile kesildiği ünlü sahneyle gerçeküstü sinemanın klasikleri arasında önemli yer tutan Bir Endülüs Köpeği adlı filmi çekti. Bu ilk film yönetmene hatrı sayılı bir başarı kazandırdı ve hemen ardından yine Dali’yle birlikte, Sade‘ın Sodom’un 120 Günü‘nden izler taşıyan Age of Gold için kamera arkasına geçti. Filmde sürrealist ressam Max Ernst de rol alıyordu. Katolizm’i hedef alan yapım büyük tartışmalara neden oldu ve gösterimi yasaklandı.
Bunuel bir süre sonra ülkesi İspanya’ya döndü ve köylülerin hayatını anlattığı belgesel niteliğindeki filmi Ekmeksiz Toprak’a imza attı.
1936 yılında İspanyol İç Savaşı‘nın başlamasına yakın bir zamanda değişen politik sistemle ilgili olarak çekilen España 1936 adlı filmin senaryosuna katkıda bulundu ve yapımcılığını üstlendi.Ancak Ekmeksiz Toprak filminde yer alan zorlayıcı sahneler Bunuel’in ülkede kalma durumunu tehlikeye atacak duruma gelmişti ve yönetmen ülkesinden kovulup Amerika‘ya yerleşti. Tarih 1939‘u gösteriyordu. Bunuel Amerika’da çeşitli belgesel yapımlara imza attıktan sonra 1946 senesinde yaratıcılığının doruk noktalarına ulaşacağı Meksika‘ya geçti. Sokaktaki sosyal yaşantıyı mercek altına aldığı Los Olvidados filmi Bunuel’in filmografisinde önemli yer tutan filmlerden biri oldu. Yönetmen 1948 yılında Meksika vatandaşı oldu.
Bunuel 1961‘de Exterminating Angel için kamera arkasındaydı ve film büyük ilgi gördü. Hemen ardından Cannes‘da büyük ödülün sahibi olduğu ve Catherine Deneuve‘un başrolde oynadığı Viridiana ile yıldızı parladı. Bu filmden sonra Bunuel, Deneuve ile iki filmde daha birlikte çalıştı: 1967 tarihli Belle de Jour ve 1970 tarihli Tristana.
Bunuelscreet Charm of the Bourgeoisie ve ölmeden önce çektiği son filmi olan That Obscure Object Of Desire‘da Bunuel’in yaratıcılığının gelebildiği noktalar açık olarak görülebilmekteydi. Zira Bunuelscreet Charm of the Bourgeoisie filmiyle akademi tarafından en iyi yabancı film dalında ödüllendirildi. Yönetmen hayatını Mon Dernier Soupir isimli kitapta kaleme aldı.
Bunuel’in büyük başarılarla dolu hayatı 29 Haziran 1983‘te sona erdi.