Armendáriz wirkte in mehr als 140 Filmen und zahlreichen Telenovelas mit, darunter „The Mexican“ an der Seite von Julia Roberts und Brad Pitt oder „Die Legende des Zorro“ mit Antonio Banderas. Zu sehen war er auch in dem James-Bond-Streifen „Lizenz zum Töten“. Oftmals spielte er harte Kerle, zuletzt glänzte er aber auch in der Rolle korrupter Politiker.
Der aus Mexiko-Stadt stammende Schauspieler hatte eigentlich Architektur studiert, trat aber dann doch in die Fußstapfen seines Vaters Pedro Armendáriz (1912-1963), der auch außerhalb Mexikos zur Kinolegende wurde. Von 2006 bis 2010 stand er zudem der mexikanischen Filmakademie (AMACC) vor.