Nato il 25 marzo 1977, figlio di un militare, ha un'infanzia da nomade, visto il mestiere paterno che però gli permette di vivere per lunghi periodi in nazioni straniere come la Spagna e l'Italia, il Regno Unito e la Francia. Studente di comunicazione sociale all'Università Cattolica Andrés Bello di Caracas, comincia a esplorare il mondo della recitazione partecipando come attore a diversi cortometraggi dei suoi colleghi studenti. E qui inizia la sua avventura...
Il debutto al cinema
Esordisce come interprete cinematografico nel 1993, nel ruolo di un venditore di vhs nel film ¡Aquì espaantan! di Joaquìn Bissner. Notato dallo sceneggiatore Guillermo Arriaga gli viene offerto il ruolo del fratello di Gael Garcìa Bernal ne Amores perros (2000), ruolo che però lui rifiuta per via di questioni lavorative esterne al mondo della recitazione. Lo rimpiangerà per tutta la vita e infatti, da quell'anno decide di dedicarsi alla sua carriera di attore a tempo pieno, diventando il direttore esecutivo della campagna Dale al Voto, patrocinata dalla ONG venezuelana che fomentava la gioventù della nazione sudamericana ai valori democratici.
La carriera americana
Acquista maggiore popolarità grazie alla soap opera Cosita Rica (2003) che lo imporrà sotto l'attenzione dei produttori americano che lo inseriranno prima in Domino (2005) con Christopher Walken, poi nella spy story The Bourne Ultimatum - Il ritorno dello sciacallo (2007) di Paul Greengrass con Matt Damon, Julia Stiles, David Strathairn, Scott Glenn, Albert Finney e Joan Allen, senza dimenticare il thriller Prospettive di un delitto (2008) con Sigourney Weaver e William Hurt e Che - L'argentino (2008), riuscendo ad avere il ruolo di protagonista in una serie tv tutta sua Ilich - Story of Carlos (2010). Due anni dopo è sul grande schermo nel secondo capitolo della saga sugli dei dell'Olimpo: diretto dal regista Jonathan Liebesman, in La furia dei Titani Ramirez interpreta Ares, il Dio della Guerra.
Nel 2016 è protagonista del nuovo