Életrajz:Alfredo Molina néven született Paddingtonban, Londonban. Édesanyja, Giovanna (született Bonelli), olasz house-kapus, aki egy szállodában dolgozott takarítóként és szakácsként. Apja, Esteban Molina, Madridi spanyol bevándorló volt, aki pincérként és sofőrként dolgozott. Molina egy munkásosztály kerületében nőtt fel a Notting Hillban, amely sok más bevándorló családok által lakott volt. Molina úgy döntött, hogy színész lesz, miután 9 évesen látta a Spartacust (1960), és a Guildhall School of Music and Drámában vett részt. Később a National Youth Színház meghallgatta és elfogadta tagjaként.
Molina pályafutása 1978-ban kezdődött, amikor megjelent Leonard Rossiter főszereplésével készült a The Losers filmsorozatban. Ám az 1980-as évek elején indult el igazán filmes pályája kisebb-nagyobb szerepekkel, azonban később nagy elismertséget szerzett a szakmájában. Olyan remek filmekben szerepelt, mint Az elveszett frigyláda fosztogatói (1981) Satipoja, aki Jones egyik kísérője és árulója, a 2002-es Frida, melyben Salma Hayek partnereként volt látható a vásznon, valamint a 2004-es Pókember 2-ben, melyben a főgonosz, Dr. Octopus szerepében parádézott.
Molina 2004 óta a kaliforniai Los Angelesben lakik, miután hivatalosan bejelentett, amerikai állampolgár lett. Folyékonyan beszél angolul, olaszul és spanyolul.
1986-ban feleségül vette Jill Gascoine színésznőt Tower Hamlets, Londonban. Házasságukból született egy lánya, Rachel Molina (született 1980), aki londoni székhelyű fotós, valamint két mostoha gyermeke (Adam és Sean), akik Gascoine első házasságából születtek. Később nagyapa lett, amikor megszületett két unokája Alfie 2003. novembere és Layla 2006. májusában. Molina nemcsak színész, hanem AIDS támogató is. Nem csak adományoz AIDS kutatása felé, hanem részt vesz a Los Angeles-i AIDS Walkban.
