Paula Ortiz obtient la licence de philologie hispanique (2002) à l'université de Saragosse puis le master en écriture pour le cinéma et la télévision de l'Université Autonome de Barcelone (2003). Elle bénéficie d'une bourse FPU du Ministère de l'éducation (2004-2008), travaillant comme enseignante-chercheuse à l'espace d'études de ciné et autres médias audiovisuels du Département d'histoire de l'art de l'université de Saragosse. Elle y soutient sa thèse doctorale, intitulée El guión cinematográfico : actualización de sus bases teóricas y prácticas, sous la direction d'Agustín Sánchez Vidal, le [1].
Elle se forme dans la direction de cinéma au Graduate Department du Film et de la Télévision de la Tisch School of the Arts à l'université de New York (NYU) et complète ses études à l'UCLA, Los Angeles, principal centre de formation cinématographique de Californie[1].
Elle est élève à l'atelier du cinéaste Bigas Luna[1].
Après plusieurs courts métrages, Paula Ortiz réalise son premier long métrage, Chrysalis, sorti en 2011[2]. Ce film, célébré par le public[3], lui permet d'être nommée à deux reprises aux Prix Goya[4]. En 2015, elle sort son deuxième long métrage, La novia[5],[6],[7], qui s'inspire de la pièce Noces de sang de Federico García Lorca[8]. Elle est à nouveau nommée aux Prix Goya pour ce film[1], qui recueille 12 nominations[9].