Madridi nemesi családban született 1600. január 17-én. A jezsuitáknál, majd a legnevesebb spanyol egyetemeken tanult, ezután katonának állt, szolgált Itáliában és Németalföldön, harcolt a franciák és katalán felkelők ellen.

Kezdeti irodalmi sikereit az 1620-as évek elején, különböző szentté avatások alkalmából rendezett költői versenyeken aratta. Első színpadi művét, a Szerelem, becsület és hatalom című komédiát 1623-ban írta.

1635-ben az ő komédiájával avatták fel a Buen Retiro királyi palotát - ekkor már ő volt a spanyol királyi udvar látványos barokk külsőségek között folyó színházi életének fő irányítója, érdemei elismeréséül IV. Fülöp 1636-ban a Santiago-rend lovagjává tette. 1645-ben Alba hercegének szolgálatába lépett. 1651-ben pappá szentelték, egy ideig Toledóban, majd haláláig Madridban élt a király tiszteletbeli káplánjaként.

Calderón igen termékeny szerző volt, ma 120 drámáját, 80 vallási tárgyú színjátékát (úgynevezett auto sacramental), s mintegy 20 kisebb színpadi művét ismerjük. A Lope de Vega által kialakított sajátos drámaforma legjelentősebb folytatója és továbbfejlesztője volt.

Művészetének uralkodó jegye a nagyfokú tudatosság, a szigorú logika, a rendszer. A világosan átgondolt cselekmény rendkívül koncentrált, minden felesleges kitérőtől mentes és mindig egyetlen kimagasló drámai hős körül forog, ugyanakkor Lope de Vegával ellentétben nála a monológ a drámai kifejezés elsődleges eszköze. Verselése bravúros, mindmáig a spanyol nyelvű irodalom egyik csúcsteljesítménye.

Legismertebb műve, Az élet álom című dráma a Barlám és Jozafát-legenda alapmotívumát dolgozza fel, a főszereplő hol börtönben van, hol király, s mindig elhitetik vele, hogy a másik létforma álom volt.

A dráma fő témája a valóság és az illúzió, a szabad akarat és a predesztináció kérdése. Calderón életművében több olyan művet is találhatunk, amelynek nem vallási-filozófiai mondanivaló a lényege, s közvetlenebb a társadalmi vonatkozása. Ilyen például A zalameai bíró című műve, a spanyol aranykorra jellemző paraszti becsületdráma klasszikus példája. Vígjátékai közül A huncut kísértet című a legismertebb, s megteremtette a zenés vígjáték spanyol változatát, a zarzuelát is.

Bár barokk vonásai és a spanyol katolicizmusból fakadó különössége miatt tulajdonképpen mindig idegen maradt az európai színpadon, költői nagyságához nem férhet kétség. A német romantikusok rajongtak érte, s az utókor végül igazat kell adjon August Wilhelm Schlegelnek, aki szerint: "Ha valaki megérdemli, hogy költőnek nevezzék, akkor az Calderón".